内容 : 晶间腐蚀的影响因素主要有热处理制度、合金成分和腐蚀介质等。
1 热处理制度的影响
(1) 加热温度和加热时间的影响
对18-8型不锈钢，当加热温度小于450℃或大于850℃时，不会产生晶间腐蚀。因为温度小于450℃时，由于温度较低，不会形成碳化铬。当温度超过850℃时，由于温度较高扩散能力增强，有足够的铬扩散至晶界和碳结合，不会在晶界形成“贫铬区” 。所以产生晶间腐蚀的温度是在 450~850℃之间，这个温度区间就成为产生晶间腐蚀的“危险温度区”(又称“敏化温度区” ) ，其中尤以650℃为最危险。焊接时，焊缝两侧处于“危险温度区”的地带最容易发生晶间腐蚀。焊缝由于在冷却过程中其温度也要穿过“危险温度区” ，也会产生晶间腐蚀，如图3-29所示。这种表示产生晶间腐蚀倾向与加热温度和时间范围的实验曲线，称为温度—时间—敏化曲线即TTS曲线。利用TTS曲线，可以帮助我们制定正确的不锈钢热处理制度及焊接工艺，以免产生晶间腐蚀倾向。
图 3-29 加热温度和加热时间对晶间腐蚀的影响
(2) 冷却速率的影响
不锈钢焊接接头在“危险温度区”停留的时间越短，接头的耐晶间腐能力越强。所以不锈钢焊接时，快速冷却是提高接头耐腐能力的有效措施。
(3) 金相组织的影响
不锈钢的金相组织如果是单相奥氏体，则其抗晶间腐能力较差。如果组织中同时还有一定数量的铁素体存在，形成奥氏体加铁素体的双相组织，会大大提高抗晶间腐蚀的能力。双相组织对抗晶间腐蚀的有利作用如图3-30所示。单相组织的焊缝由于柱状晶发展较快，晶间夹层厚而连续，析出碳化物后，贫铬区贯穿于晶粒之间，构成侵蚀性介质的腐蚀通道。双相组织的焊缝，由于树枝晶粒打乱了柱状晶的生长，晶间夹层分散而不连续，并且由于铁素体中铬的质量分数远高于奥氏体，碳化铬等化合物优先在铁素体的边缘以内析出，因而不致在晶界形成贫铬区。即使形成了贫铬区，也容易从临近的高铬铁素体中，及时得到铬的补充。因此这种双相组织会大大提高抗晶间腐蚀的能力。
a) 单相(奥氏体) 组织 b) 双相(奥氏?? +铁素体) 组织
图3-30 双向组织对抗晶间腐蚀的影响
2 合金成分的影响
(1) C的影响
C是不锈钢敏化的关键性元素，对晶间腐蚀有重大影响。C含量<0.08mass%时，析出量较少；含量>0.08mass%时，则析出量迅速增加。随着不锈钢中C含量的增加，在晶界生成的Cr3C2数量随之增多，导致晶界形成贫Cr区的机会增多，产生晶间腐蚀的倾向增大，使不锈钢的腐蚀速率增大，可见C是晶间腐蚀最有害的元素之一。奥氏体不锈钢中碳含量愈高，不仅产生晶间腐蚀倾向的加热温度和时间范围扩大，晶间腐蚀程度也愈严重。316L钢(0.006%) 的抗晶间腐蚀性能优于316Ti(0.036%) ，而316Ti钢的抗晶间腐蚀性能优于316钢。随着含C量的降低，如果奥氏体不锈钢的含C量<0.02%，即使在650℃较长时间加热时也不会产生晶间腐蚀。
(2) Cr、Ni、Mo的影响
Cr和Mo的含量增高，可降低C的活度，有利于减弱晶间腐蚀的倾向。Ni含量的增加会提高C的活度，降低了C在奥氏体中的溶解度，并促进了碳化物(Cr23C6) 的析出和长大，所以Ni会增加晶间腐蚀敏感性。Ni和Cr对不锈钢的晶间腐蚀具有协同作用。Cr、Ni和C的综合影响的研究表明，当Ni量相同时，不产生晶间腐蚀所容许的临界碳量(Cc) 随Cr量的增加而增加；而当Cr量相同时，Cc因Ni量增加而降低。值得指出的是，奥氏体不锈钢中Cr含量的增加，在低敏化温度区会加速晶间腐蚀，在高敏化温度区则会延长产生晶间腐蚀的时间。18-8不锈钢的晶间腐蚀在低于550℃时受Cr的扩散控制；高于此温度时，受碳化物的生成速率控制。因此，在低温下，低碳不锈钢也易于敏化。
(3) Ti、Nb的影响
Ti和Nb /span>与C的亲和力大于Cr与C的亲和力，高温下能形成稳定的碳化物TiC和NbC，大大降低了钢中的固溶碳量，使Cr的碳化物难以析出，从而降低了产生晶间腐蚀倾向的敏感性。
(4) N的影响
不锈钢中的n元素对晶间腐蚀的影响是复杂的，它取决于合金成分，处理温度及在合金中的含量。对于含Nb的不锈钢含有0.002% N时可形成稳定性极高的NbN和NbC，在钢冷凝中优先形成高度弥散的晶核、细化晶粒，增强了C和n与基体的结合能力，既增强抗晶间腐蚀的能力，又增加了钢的强度和韧性。但在含Ti和Nb的不锈钢中，Ti和Nb加入量应严格控制，否则，Ti和Nb会与n结合，生成TiN或NbN，从而失去固溶碳的作用。
(5) 其它元素
不管是作为杂质元素还是作为合金的添加元素，晶间腐蚀主要取决于其在晶界的浓度和分布。一般在晶间腐蚀区域的Si含量不超过晶粒本身的2~3倍。Kasparova认为，在沸腾的65% HNO3溶液中，含0.07%C和3.3mass% Si的X20H20钢，Si和C相互促进，形成Cr23C6型的碳化铬，促进晶间腐蚀的发生。
3 腐蚀介质的影响
不锈钢在酸性介质中晶间腐蚀较严重。尤其是在H2SO4或HNO3中添加氧化性阳离子，如Cu2+、Hg2+、Cr6+等能增大阴极过程电流密度，从而使晶间阳极溶解速率显著加快。就引起不锈钢晶间腐蚀的介质而言，主要是氧化性或弱氧化性介质，包括无机酸和有机酸在内的酸性介质。近年来还报道了一些不锈钢在水中与水蒸汽中发生晶间腐蚀的事例。
