应力腐蚀及晶间腐蚀

应 力 腐 蚀（SCC）

晶 间 腐 蚀

起 因

拉应力（工作应力+残余应力）和特定腐蚀环境（材质、介质）共同作用下引起的破裂

微电池作用引起的腐蚀破坏，对于奥氏体不锈钢的晶间腐蚀可以用贫铬理论来解释

腐蚀工况

一般认为，纯金属不会发生SCC，含杂质的金属或合金才会发生SCC。

典型的有：黄铜-氨溶液、奥氏体SS-Cl^－溶液、碳钢-OH^－溶液、低合金高强度钢-潮湿大气（甚至蒸馏水），详细的见表2-1。

许多种合金都可能出现晶间腐蚀，但对于不锈钢的晶间腐蚀研究最多[3]。

奥氏体不锈钢经焊接或不正确的热处理后容易出现晶间腐蚀。

HG/T20581-2011第6.1.2条给出了可能出现奥氏体不锈钢晶间腐蚀的介质。

控制措施

1、降低设计应力；

2、减少局部应力集中；

3、热处理（退火）消除残余应力或改善合金组织：如碳钢500~600℃，0.5~1h处理，奥氏体SS加热到900℃以上，高强度铝合金可以通过时效处理，改善组织；

4、合理选材：对于海水，普通碳钢优于不锈钢，高Ni奥氏体不锈钢，或含1~2%Ti的低碳钢

1、固溶处理，加热到1050~1150℃，使碳化铬重新溶入奥氏体，再水冷；

2、（含有稳定化元素的SS）稳定化退火，加热到850~900℃保温2~5h后空冷，这个温度区间元素在金属中的扩散相当迅速，晶粒各处铬量均匀；

3、超低碳法，控制焊缝中的C含量，或采用超低碳不锈钢；

4、合金化法，加入钛，铌，钽等比铬更亲碳的元素，避免晶间贫铬，同时能起到细化晶粒的作用；

5、在焊缝中加入钛、铝、硅等铁素体元素，使焊缝呈奥氏体-铁素体双相组织，提高抗晶间腐蚀能力。因为铬在铁素体内的深度大，可补充奥氏中的贫铬区。

其他要点

1、发生机理还没有定论；

2、60℃以下几乎不发生SCC；

3、对于奥氏体不锈钢，还有以下几项控制措施：降低C、N、P含量，添加MO、Ni、Cr元素，采用高合金钢铁素体SS，采用双相钢，添加外加电流的阴极保护法，减弱介质的浸蚀性。

以上引自文献[2]

1、奥氏体不锈钢在其敏化区间（450~850℃，其中700~750℃最危险）内长时间加热（如焊接），晶间生成铬碳化合物，形成晶间贫铬区，贫铬区相对碳化物和固溶体形成微电池，发生晶间腐蚀；

2、晶间腐蚀试验，在特定介质条件下检验金属材料晶间腐蚀敏感性的加速金属腐蚀试验方法，目的是了解材料的化学成分、热处理和加工工艺是否合理。

3、敏化处理，奥氏体不锈钢在500~850度加热，造成晶间贫铬，衡量奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向，是一种检测手段。