不銹鋼的晶間腐蝕是沿不銹鋼晶粒間界產(chǎn)生的一種優(yōu)先破壞，它曾經(jīng)是人們20世紀(jì)30~50年代關(guān)注，常見(jiàn)的腐蝕破壞形式。雖然不銹鋼敏化態(tài)晶間腐蝕的事故已大大減少，但非敏化態(tài)晶間腐蝕的研究和解決尚需人們繼續(xù)努力。

鉻鎳奧氏體不銹鋼的敏化態(tài)晶間腐蝕01現(xiàn)象和識(shí)別敏化態(tài)晶間腐蝕出現(xiàn)在焊接構(gòu)件的焊縫熱影響區(qū)或構(gòu)件經(jīng)過(guò)450~850℃加熱的部件，在介質(zhì)作用下導(dǎo)致這些部位的泄漏或破損；產(chǎn)生敏化態(tài)晶間腐蝕的設(shè)備、部件等，其尺寸、外形幾乎沒(méi)有變化且無(wú)任何塑性變形；除受腐蝕的區(qū)域外，其它部位沒(méi)有任何腐蝕的跡象，仍具有明顯的金屬光澤；局部取樣檢查，受腐蝕部位的強(qiáng)度，塑性已嚴(yán)重喪失，冷彎時(shí)不僅出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重時(shí)常常出現(xiàn)脆斷和晶粒脫落且落地?zé)o金屬聲。

在金相顯微鏡和掃描電鏡下可以明顯看到鋼的晶界由于受腐蝕而變寬，多呈網(wǎng)狀嚴(yán)重時(shí)還有晶粒脫落現(xiàn)象。

02機(jī)理常見(jiàn)的敏化態(tài)晶間腐蝕應(yīng)用貧鉻理論可得到圓滿的解釋。不銹鋼的加工及設(shè)備制造和使用過(guò)程中，若要經(jīng)過(guò)450~850℃的敏化溫度加熱（例如焊接或在此溫度范圍內(nèi)使用），則鋼中過(guò)飽和的碳就會(huì)向晶界擴(kuò)散，析出并與其附近的鉻形成鉻的碳合物。在常用的Cr-Ni奧氏體不銹鋼中，這種碳化物一般為Cr23C6.由于這種碳化物含有較高的Cr，所以鉻碳化物沿晶界沉淀就導(dǎo)致了碳化特周圍鋼的其體中Cr濃度的降低，形成所謂“貧鉻區(qū)"。而貧鉻區(qū)鉻量不足，使鈍化能力降低，甚至消失，而奧氏體晶粒本身仍具有足夠鈍化（耐蝕）能力，因此，在腐蝕介質(zhì)作用下晶界附近連成網(wǎng)狀的貧鉻區(qū)便優(yōu)先溶解而產(chǎn)生晶間腐蝕。

03常見(jiàn)介質(zhì)易使Cr-Ni奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的常見(jiàn)介質(zhì)如下表：04防止晶界腐蝕的方法加入穩(wěn)定化元素：長(zhǎng)期以來(lái)，人們選用含穩(wěn)定化元素Ti、Nb的Cr-Ni奧氏體不銹鋼。Ti、Nb的作用主要是與鋼中過(guò)飽和的碳形成穩(wěn)定的TiC、NbC等碳化物而防止或減少鉻碳化物Cr23C6的形成。

缺點(diǎn)：Ti的加入使鋼的粘度增加，流動(dòng)性降低，給不銹鋼的連續(xù)澆注工藝帶來(lái)了困難；Ti的加入，使鋼錠、鋼坯表面質(zhì)量變壞，不僅大大增加冶金廠的修磨量，而且顯著降低鋼的成材率，從而提高了不銹鋼的成本；Ti的加入，由于TiN等非金屬夾雜特的形成，降低了鋼的純潔度，不僅使鋼的拋光性能變差，而且由于TiN等夾雜常常成為點(diǎn)蝕源而使鋼的耐蝕性下降；含Ti的不銹鋼焊后在介質(zhì)作用下，沿焊縫溶合線易出現(xiàn)“刀狀腐蝕"，同樣引起焊接結(jié)構(gòu)設(shè)備的腐蝕破壞。

由于含Ti不銹鋼的上述缺點(diǎn)，在不銹鋼產(chǎn)量大的日本，美國(guó)含Ti的18-8Cr-Ni不銹鋼的產(chǎn)量?jī)H占Cr-Ni不銹鋼產(chǎn)量的1~2%，而我國(guó)仍占Cr-Ni不銹鋼產(chǎn)量的90%以上。這既反映了我國(guó)不銹鋼生產(chǎn)和鋼種使用上的不合理，也說(shuō)明我國(guó)在不銹鋼和產(chǎn)和使用中，鋼種結(jié)構(gòu)上的落后狀況。

降低低鋼中的碳含量：選用超低碳Cr-Ni奧氏體不銹鋼。由于超低碳（C含量小于等于0.02~0.03）Cr-Ni奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度較用Ti、Nb穩(wěn)定化的不銹鋼為低，當(dāng)強(qiáng)度嫌不足時(shí)，可選用控氮{N含量0.05%~0.08%}和氮合金化（N含量大于等于0.10%）的超低Cr-Ni奧氏體不銹鋼，它們不僅強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕，耐點(diǎn)蝕等性能也均較含Ti、Nb的不銹鋼為佳。

建議含Ti、Nb的Cr-Ni奧氏體不銹鋼僅用于低碳、超低碳不銹鋼無(wú)法替代的條件下，例如作為耐熱鋼使用和在連多硫酸等用途中使用。

鉻鎳奧氏體不銹鋼的非敏化態(tài)（固溶態(tài)）晶間腐蝕鉻鎳奧氏體不銹鋼的非敏化態(tài)晶間腐蝕，1949年才被人們發(fā)現(xiàn)，雖然也開展了一些研究工作，但截止目前為止，從理論到實(shí)踐還沒(méi)有獲得滿意的解釋和解決。

01現(xiàn)象和識(shí)別非敏化態(tài)（固溶態(tài)）晶間腐蝕系指Cr-Ni奧氏體不銹鋼在經(jīng)過(guò)高溫（1000~1150℃）加熱，保溫后迅速冷卻后的固溶狀態(tài)，不需要再經(jīng)過(guò)敏化（焊接或450~850℃敏化溫度加熱）處理，在一些腐蝕介質(zhì)中同樣出現(xiàn)的晶間腐蝕。產(chǎn)生非敏化態(tài)晶間腐蝕的Cr-Ni奧氏體不銹鋼既包括普通不銹鋼，也包括耐華人態(tài)晶間腐蝕的超低碳不銹鋼和含穩(wěn)定化元素Ti、Nb的不銹鋼。

非敏化態(tài)晶間腐蝕主要出現(xiàn)在含Cr6+的HNO3中，除65%HNO3外，在濃HNO3，特別是發(fā)煙硝酸中最易出現(xiàn)。此外，因內(nèi)在二氧化碳汽提法產(chǎn)生尿素的條件下，在高溫，高壓尿素甲銨液中，在液相，汽液相交界處，在汽相中均發(fā)現(xiàn)了尿素級(jí)和非尿素級(jí)的00Cr17Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N以及Fe-Ni基耐蝕合金00Cr20Ni35Mo2Cu3Nb（Carpenter 20cd-3）的非敏化態(tài)晶間腐蝕。

非敏化態(tài)晶間腐蝕一般出現(xiàn)在遠(yuǎn)離焊縫的母材上。對(duì)它的識(shí)別基本上與敏化態(tài)晶間腐蝕相同，但是，在金相顯微鏡和掃描電鏡下觀察，在尿素生產(chǎn)裝置中所出現(xiàn)的Cr-Ni奧氏體不銹鋼的非敏化態(tài)晶間腐蝕形態(tài)，發(fā)現(xiàn)與前述敏化態(tài)晶間腐蝕有很大的不同。主要表現(xiàn)在晶間腐蝕裂紋較寬但常常延伸較淺且常伴隨有晶粒脫落，但晶界未見(jiàn)析出物。

02機(jī)理研究表明，應(yīng)用溶質(zhì)（雜質(zhì)）偏聚理論能夠較滿意地解釋固溶態(tài)（非敏化態(tài)）晶間腐蝕產(chǎn)生的原因。

03防止措施從理念上講，發(fā)展P≤0.01%，Si≤0.10%，B≤0.008%的高純Cr-Ni奧氏體不銹鋼是解決非敏化態(tài)晶間腐蝕最根本的措施。

鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕01現(xiàn)象和識(shí)別鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕與前述Cr-Ni奧氏體不同：它一般出現(xiàn)在高于900~950℃加熱后（或焊后），甚至在水等急冷條件下也無(wú)法避免；而經(jīng)過(guò)750~850℃短時(shí)間加熱處理，鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕敏感性可減輕，甚至消除；鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕系產(chǎn)生在緊靠焊縫熔合線附近區(qū)域，而不是在Cr-Ni奧氏體不銹鋼的熱影響區(qū)內(nèi)。除出現(xiàn)部位上的差異外，對(duì)鐵素體不銹鋼晶間腐蝕的識(shí)別基本上與Cr-Ni奧氏體不銹鋼的敏化態(tài)晶間腐蝕相同。鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕不僅在強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中產(chǎn)生，而且在弱介質(zhì)中，例如在自來(lái)水中亦可出現(xiàn)。

02機(jī)理大量研究表明，應(yīng)用貧鉻理論同樣可滿意地解釋鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象。含Cr20%的鐵素體不銹鋼，其貧鉻區(qū)的Cr量可<5%，甚至可為0%，貧鉻區(qū)的寬度為0.05~0.07μm。

03防止措施為了防止鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕，主要選用含Ti、Nb等穩(wěn)定化元素的鐵素體不銹鋼。