晶間腐(fu)蝕是金屬材(cai)(cai)料在(zai)特定的腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)(zhi)中沿著材(cai)(cai)料晶界區發展的腐(fu)蝕，使晶粒(li)之(zhi)間喪失結合力(li)的一種局部破(po)壞現(xian)象。實際就是材(cai)(cai)料晶界區物質(zhi)(zhi)的溶解(jie)速(su)率(lv)遠遠大于(yu)晶粒(li)本(ben)體的溶解(jie)速(su)率(lv)。晶間腐蝕理(li)論有貧化理(li)論和晶界區(qu)雜質或第二相選(xuan)擇溶解(jie)理(li)論兩種。

一、貧(pin)化(hua)理論

  貧化理論是一個總稱。對于不(bu)銹(xiu)鋼、鎳鉻鐵合金來說，是貧鉻理論；對于鎳鉻鉬合金是貧鉬理論；對于鋁銅合金是貧銅理論。

  以奧氏體不銹鋼為例，鋼中碳在奧氏體中的固溶度隨溫度的降低而減少，如304不銹鋼，在500~700℃的平衡溶碳量，最多不超過0.02%.當奧氏體不銹鋼中的含碳量在0.02%~0.03%以上時（隨鋼中含鎳量而異），在固溶處理后，碳在鋼中便處于過飽和狀態。

  在不銹鋼的加工和使用過程中，若經過450~850℃的加熱（敏化處理）時（如焊接熱影響或在此溫度范圍內使用），則鋼中的過飽和碳就會向晶界擴散而析出，并與其附近的鉻形成鉻的碳化物（Cr₂₃C₆)。由于這種碳化物含有較高的鉻，而晶粒內部鉻擴散較慢，在形成鉻的碳化物時就發生鉻的“供不應求”現象，這種沿晶界析出的鉻的碳化物導致其周圍基體中鉻濃度的降低，形成所謂“貧鉻區”。當鉻的碳化物沿晶界析出呈網狀時，貧鉻區亦連接呈網狀，“晶界區”鉻含量的降低，使其鈍化能力下降，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，在腐蝕介質作用下，晶界附近連成網狀的貧鉻區便優先溶解而產生晶間腐蝕。研究表明，貧鉻區的寬度和鉻貧化度等隨鋼種、加熱溫度等條件的不同，而有較大的差異。在一些苛刻的腐蝕介質條件下，貧鉻區的鉻濃度常常在不小于12%時就產生晶間腐蝕。

二、晶界區(qu)雜質或(huo)第二相選擇(ze)溶解(jie)理論

  在硝(xiao)酸和尿素生產介質中，奧氏體不(bu)銹鋼(gang)在非(fei)(fei)敏化(hua)狀態(tai)(tai)（固溶態(tai)(tai)）發生晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，而(er)(er)敏化(hua)態(tai)(tai)（即含有(you)晶界(jie)貧(pin)鉻(ge)區(qu)的(de)(de)(de)(de)）反(fan)而(er)(er)不(bu)發生晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，這顯然不(bu)能(neng)用貧(pin)鉻(ge)理論來解(jie)釋。研(yan)究表明(ming)，在硝(xiao)酸介質中，碳(tan)小(xiao)于(yu)(yu)0.1%時，對非(fei)(fei)敏化(hua)態(tai)(tai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)無明(ming)顯影(ying)響；磷(lin)大(da)于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)0.01%,顯著有(you)害；硅大(da)于(yu)(yu)0.1%的(de)(de)(de)(de)危害性開始增(zeng)加(jia)，0.8%達到高峰，當硅含量一定量時，如4.0%,反(fan)而(er)(er)非(fei)(fei)常有(you)益；硼(peng)含量大(da)于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)0.0008%便(bian)有(you)害了。在尿素生產裝置(zhi)中所引起的(de)(de)(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)敏化(hua)態(tai)(tai)晶界(jie)腐(fu)(fu)蝕(shi)與磷(lin)、硅的(de)(de)(de)(de)沿(yan)晶界(jie)偏(pian)聚(ju)(ju)(ju)有(you)關，研(yan)究表明(ming)，隨磷(lin)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，其(qi)耐晶界(jie)腐(fu)(fu)蝕(shi)性下(xia)降。磷(lin)、硅、硼(peng)等(deng)雜(za)質元素沿(yan)晶界(jie)偏(pian)聚(ju)(ju)(ju)導致(zhi)非(fei)(fei)敏化(hua)態(tai)(tai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，僅(jin)僅(jin)是(shi)由于(yu)(yu)晶界(jie)內形成化(hua)學濃差而(er)(er)引起的(de)(de)(de)(de)單純電化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)過程(cheng)，或者是(shi)由于(yu)(yu)偏(pian)聚(ju)(ju)(ju)引起晶界(jie)耐蝕(shi)性下(xia)降，還(huan)是(shi)其(qi)他因素的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，有(you)待(dai)于(yu)(yu)進一步探討。

 研究還表明，某些超低碳含鉬奧氏體不銹鋼（如316L不銹鋼)在敏化溫度區間，在晶界析出σ相，在沸騰的65%硝酸溶液中可發現。相選擇溶解所致的晶間腐蝕。

上述(shu)兩(liang)種晶(jing)間腐蝕機(ji)理各(ge)自適用一定的(de)(de)合金組織(zhi)狀(zhuang)態(tai)，特(te)別是(shi)一定的(de)(de)介質條件，不是(shi)相(xiang)互排斥而是(shi)相(xiang)輔(fu)相(xiang)成的(de)(de)，需(xu)要指出(chu)的(de)(de)是(shi)絕(jue)大多數的(de)(de)晶(jing)間腐蝕可用貧(pin)化理論(lun)來解釋。

 為提高耐由貧鉻引起的晶間腐蝕性能，應當避免在500~850℃溫度范圍內受熱或受熱重新進行固溶處理；降低材料的C含量，采用超低碳材料，或在鋼中加穩定化元素鈦、鈮與鋼中過飽和的碳形成穩定的TiC、NbC等碳化物，以防止或減少鉻的碳化物Cr₂₃C₆。形成。但由于含鈦鋼的焊后形成“刃狀腐蝕”，故被逐漸淘汰，目前主要采用超低碳不銹鋼。鉻含量的增加也可以增加耐晶界腐蝕性能，鐵素體十奧氏體兩相不銹鋼和晶界含一定鐵素體的奧氏體不銹鋼都有較好耐晶間腐蝕性能。

 為提(ti)高耐非(fei)敏化(hua)態(tai)晶間腐蝕(shi)性能(neng)，則要(yao)采用超低磷、硅，尿素(su)級(ji)則要(yao)求提(ti)高奧氏體鋼(gang)的純度。