不銹鋼管受介質的化學及電化學作用而破壞的現象稱為腐蝕。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管腐蝕主要有均勻腐蝕、晶間腐蝕、點腐(fu)蝕、選擇性腐蝕和應力(li)腐蝕斷裂等。在腐蝕介質作用下,沿著或緊挨著不銹鋼晶粒邊界發生的電化學腐蝕形態稱為晶間腐蝕。不銹鋼管用于可能引起晶間腐蝕的環境時,應按GB/T 4334.1~4334.5《不銹鋼腐蝕試驗方法》進行晶間腐蝕傾向性試驗。不銹鋼壓力容器晶間腐蝕試驗方法、受檢試件狀態、驗收要求應按GB/T 21433《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗》的相關規定執行。下述介質在足夠濃度和一定溫度下屬于具有對不銹鋼管產生晶間腐蝕能力的介質。
無機酸(suan)(suan)(suan)(suan):硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、鉻酸(suan)(suan)(suan)(suan)、亞硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)、氫(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)、氫(qing)溴(xiu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、氫(qing)碘酸(suan)(suan)(suan)(suan)、氫(qing)氰酸(suan)(suan)(suan)(suan)、氯氰酸(suan)(suan)(suan)(suan)、氨基磺酸(suan)(suan)(suan)(suan)、次(ci)氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)等。
有機酸:工業乙酸、乙酸酐、甲酸、草酸、乳酸、乙二酸、丙二酸、苯二酸、環烷酸、水(shui)楊酸、脂肪酸、蘋果酸、檸(ning)檬酸、馬來酸、富馬酸等。
鹽類(lei):硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨、硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣、硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)銀、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)銅、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)鐵(tie)、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋁、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)亞鐵(tie)、亞硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)鐵(tie)、亞硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣、氯化(hua)鈉(na)(na)(na)、氯化(hua)鐵(tie)、氯化(hua)鉻、次氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)、氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)等溶液。
其他:氫氧化(hua)(hua)鈉(na)(na)、硫化(hua)(hua)鐵、硫化(hua)(hua)鋁(lv)、硫化(hua)(hua)鈉(na)(na)、濕二(er)氧化(hua)(hua)硫、三氯化(hua)(hua)鐵、尿(niao)素(su)氨基甲酸(suan)銨溶液、亞硫酸(suan)紙(zhi)漿、牛皮紙(zhi)漿、亞硫酸(suan)蒸煮(zhu)液、玉米(mi)淀粉漿(由鹽酸(suan)或硫酸(suan)制(zhi))、甜(tian)菜汁、石油原油、油田污水(shui)、海水(shui)、輕水(shui)堆高溫(wen)水(shui)等。
奧氏體(ti)不銹鋼的晶間腐蝕原因(yin)很多,主要(yao)有以下(xia)幾(ji)方(fang)面。
1. 碳化鉻析出引起的晶(jing)間腐蝕(shi)
不銹鋼管在300~950℃(奧氏體不銹鋼在450~800℃溫度范圍內加熱或進行敏化處理時)溫度范圍內可能在晶界析出碳化鉻,析出的碳化鉻為Cr23C6、(Cr,Fe)23C6或(Cr,Fe,Mo)23C6碳化鉻沉淀于晶界(其鉻含量常達90%以上,大大高于不銹鋼的平均鉻含量)。由于鉻的擴散速度慢,只有在晶界附近的鉻擴散到晶界處形成碳化物析出,導致晶粒邊界區域形成貧鉻現象,如圖3-1所示。當貧鉻區的鉻含量降低到小于12.5%時,在腐蝕性介質作用下就會發生晶間腐蝕。
為了防(fang)止(zhi)晶間腐(fu)蝕(shi)的產生(sheng),可采取如下方(fang)法:采用(yong)(yong)超低碳(tan)材料、盡量降低碳(tan)含(han)量(<0.03%);增加(jia)穩定(ding)(ding)化元(yuan)素,如鈦、鈮(ni)等(deng);固溶處理(1010~1120℃)、穩定(ding)(ding)化處理(適用(yong)(yong)于含(han)穩定(ding)(ding)化元(yuan)素的不銹鋼);加(jia)入能形(xing)成(cheng)雙相(xiang)組織(zhi)的元(yuan)素,形(xing)成(cheng)雙相(xiang)組織(zhi)等(deng)。

2. δ相析出引起的晶(jing)間腐蝕
超低碳不銹鋼,由于碳含量極低,可防止晶間析出Cr23C6、(Cr、Fe)23C6引起的晶間腐蝕。但有些含鉬奧氏體不銹鋼,如Cr17Ni13Mo2在敏化溫度區間晶間析出δ相,在特殊的腐蝕介質中(沸騰質量分數為65%的硝酸溶液),δ相發生腐蝕,從而引起晶間腐蝕。
3. 晶(jing)界吸附引起的晶(jing)間腐蝕
該腐(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)一種特殊條(tiao)件下發生(sheng)的(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。普通的(de)(de)Cr18-Ni8 奧氏(shi)體不銹鋼(gang)管在(zai)強氧(yang)化性(xing)的(de)(de)硝酸(suan)溶液中會產生(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),而雜質極少的(de)(de)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)不發生(sheng)上述現象。研究(jiu)已(yi)表明(ming)、Cr14-Ni4不銹鋼(gang)中雜質磷在(zai)晶(jing)(jing)界吸附(fu)是(shi)導致其在(zai)硝酸(suan)溶液中產生(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)原因。
4. 穩定化元素高溫(wen)溶解(jie)引起(qi)的晶(jing)間腐蝕(shi)
該(gai)腐蝕(shi)多發(fa)生于含Ti或Nb的(de)奧氏(shi)體不銹鋼管,焊后(hou)若(ruo)工件在敏化溫(wen)度工作,焊接(jie)接(jie)頭與(yu)強(qiang)氧(yang)化性(xing)(xing)硝酸溶液(ye)接(jie)觸,沿(yan)熔(rong)合區或緊鄰(lin)熔(rong)合區的(de)高溫(wen)熱影響區發(fa)生選擇(ze)性(xing)(xing)腐蝕(shi)(狹長(chang)縫狀的(de)晶間(jian)腐蝕(shi))。該(gai)腐蝕(shi)又稱為“刀(dao)蝕(shi)”、“刀(dao)口(kou)腐蝕(shi)”或“刀(dao)線腐蝕(shi)”。

