将1Cr18Ni9奥氏体不锈钢加热到1050 ~ 1150℃,固溶碳的固溶度为0.10 ~ 0.15%,然后淬火。经固溶处理的1Cr18Ni9钢是一种碳过饱和体,不会产生晶间腐蚀。在700 ~ 800℃的温度范围内,碳的固溶体不超过0.02%,过饱和碳将从奥氏体中完全或部分析出。这时,碳会扩散到晶界和结合铁和铬在晶界形成硬质合金Cr23C6铬含量高、消耗铬在晶界面积,和铬粒内扩散速度慢得多比在晶界,在晶界区消耗的铬没有时间补充,因此在晶界区形成铬贫区。对于不锈钢来说,由于晶界钝化状态的破坏,晶界上析出的碳化铬周围的贫铬区成为阳极区,而碳化铬和晶粒处于钝化状态成为阴极区。在腐蚀介质中,晶界和晶粒形成活化的钝化微胞。电池阴极大,阳极面积比小,加速了晶界区域的腐蚀。
理论上,研制P < = 0.01%,Si<= 0.10%,B<= 0.008%的高纯度Cr - Ni奥氏体不锈钢是解决非敏化晶间腐蚀的最根本措施。
敏化晶间腐蚀发生在焊接构件或在450 ~ 850℃加热的构件的焊缝热影响区,在介质的作用下导致这些构件的泄漏或损坏;产生敏化晶间腐蚀的设备和部件的尺寸和形状几乎没有变化,没有任何塑性变形;除腐蚀区域外,其他部位无腐蚀迹象,仍有明显的金属光泽;局部抽样检测表明,腐蚀部位的强度和塑性已严重丧失。冷弯时,不仅有裂纹,还有脆性断裂和颗粒脱落,地面上没有金属声。
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。