晶间腐蚀:金属材料在特定腐蚀介质中沿晶界发生的局部选择性腐蚀。晶界是不同晶粒之间的边界。由于晶粒有不同的取向,原子在结处的排列必须逐渐从一个取向转变为另一个取向。因此,晶界实际上是一种“表面”不完整的结构缺陷。由于晶格畸变的增加,晶界处原子的平均能量高于晶内。较高的能量称为晶界能。纯金属晶界在腐蚀介质中的腐蚀速率比晶体的腐蚀速率快,这是因为晶界的能量高,原子处于不稳定状态。
在常用的Cr - Ni奥氏体不锈钢中,这种碳化物一般为Cr23C6 [M23C6]。由于该碳化物中Cr含量较高,碳化铬沿晶界析出,导致碳化物周围钢基体中Cr浓度降低,形成所谓的“贫铬区”。当碳化铬沿晶界析出成网状时,贫铬区也在网状中。不锈钢的耐腐蚀性是由于钢中含有足够的铬,在介质的作用下使钢在这种介质中钝化。铬贫区铬量不足,使钝化能力降低甚至消失,而奥氏体晶粒本身仍有足够的钝化(耐腐蚀)能力。因此,在腐蚀介质的作用下,晶界附近连接成网状的铬贫区会优先溶解,产生晶间腐蚀。
根据稀释理论,晶间腐蚀是由于组件的稀释晶界由于容易沉淀的第二阶段的晶界(1)奥氏体不锈钢,铬缺乏是由于晶界Cr23C6阶段的降水,(2)对于Ni Mo合金,ni7mo5在晶界处析出,钼在晶界处含量较低;(3)对于铜铝合金,CuAl2在晶界处析出,导致晶界处铜含量较低。
非敏化晶间腐蚀通常发生在远离焊缝的母材上。其识别与敏化晶间腐蚀基本一致。在金相显微镜和扫描电镜下观察了Cr - Ni奥氏体不锈钢在尿素生产装置中的非敏化晶间腐蚀形貌。结果表明,这与上述的敏化晶间腐蚀有很大的不同。主要表现为宽大的晶间腐蚀裂纹,但往往延伸较浅,常伴有晶粒脱落,但在晶界处没有析出物。