在18-8型不銹(xiu)鋼的焊縫金屬中滲入穩定化合金元素鈦、鈮、鋯等,可以消除圖3-1a和圖3-1b兩種形式的晶(jing)間腐蝕,但又可能會出現如圖3-1c中的腐蝕現象,即順著焊縫金屬的熔合線發生像刀切一樣的腐蝕,稱它為刀狀腐蝕。刀狀腐蝕是順著焊縫熔合線向板厚度方向深人,并慢慢地向母材金屬和焊縫金屬發展,如圖3-3所示。刀狀腐蝕將成為制約焊接結構使用壽命的薄弱環節。
刀狀腐蝕只是焊接接頭出現的一種特殊的晶間腐蝕,它也與Cr的C化合物(Cr23C6)析出有關。它經歷了高溫過熱和中溫敏化兩個熱過程而發生的。
1. 高(gao)(gao)(gao)溫(wen)過(guo)熱(re)(re)是指含鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)含鈮的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong),碳(tan)和鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)鈮的(de)(de)親合力比鉻大,首先形成鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)鈮的(de)(de)碳(tan)化物(wu)(wu)。若鋼(gang)中(zhong)(zhong)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)鈮的(de)(de)含量足夠(gou)高(gao)(gao)(gao)時就不(bu)(bu)會形成鉻的(de)(de)碳(tan)化物(wu)(wu),且(qie)保證奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)鉻的(de)(de)含量不(bu)(bu)降(jiang)低(di),不(bu)(bu)會出現(xian)貧(pin)鉻現(xian)象,此(ci)時具有較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)抗晶(jing)間(jian)腐蝕能力。但是,在(zai)焊接(jie)時,在(zai)焊接(jie)熱(re)(re)影響區過(guo)熱(re)(re)區的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下,鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)鈮的(de)(de)碳(tan)化物(wu)(wu)向(xiang)奧氏體(ti)相溶(rong)解(jie)(jie)。在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下,碳(tan)比鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)鈮的(de)(de)擴(kuo)散速度大得多,所以溶(rong)解(jie)(jie)的(de)(de)碳(tan)可(ke)以迅速向(xiang)晶(jing)界處(chu)(chu)遷移(yi)。冷卻后(hou),奧氏體(ti)相溶(rong)解(jie)(jie)有較多的(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)鈮原子(zi),而晶(jing)界處(chu)(chu)含有較多的(de)(de)碳(tan)原子(zi),鈦(tai)(tai)(tai)(tai)或(huo)鈮就失去了(le)穩(wen)定碳(tan)的(de)(de)作用。
2. 中(zhong)溫(wen)敏化(hua)是指溶解(jie)了鈦或鈮的碳(tan)(tan)化(hua)物的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭被加(jia)熱(如多(duo)層焊(han)(han)或工作(zuo)溫(wen)度(du))到450~850℃的危險溫(wen)度(du),鈦或鈮在(zai)奧氏體相(xiang)里的擴散速(su)度(du)非常慢,沒有可能移到晶(jing)界使(shi)碳(tan)(tan)再次(ci)與鉻結合(he),于是在(zai)晶(jing)界附近的Cr在(zai)此處形成碳(tan)(tan)化(hua)鉻,產生(sheng)Cr的碳(tan)(tan)化(hua)物,使(shi)晶(jing)界貧鉻而產生(sheng)一(yi)種特殊的晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕。由于是在(zai)焊(han)(han)縫兩側的對稱(cheng)的較窄區域發生(sheng)的,形如刀狀(zhuang)(zhuang),故稱(cheng)之(zhi)“刀狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)蝕'。