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不锈钢晶体间腐蚀产生的机理

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不锈钢晶体间腐蚀产生的机理
(1)沉淀相亚稳论此理论是基于沉淀相在腐蚀介质中呈现出的选择性优先腐蚀行为。贫铬理论可以解释大部分晶间腐蚀情况,但是对于某些现象却无能为力。如添=!JITi和Nb的奥氏体不锈钢,经熔焊后,若再经500--900℃的温度处理的话,在强氧化性介质中就会显示出一种实质为晶间腐蚀而貌似刀口的“刀13腐蚀”【34删。沉淀相亚稳理论认为,刀口腐蚀是晶界析出相(MC)选择性腐蚀的结果。
(2)亚稳沉淀相理论一从熟力学的观点来看,亚稳沉淀相是能态较高的相,当获得高于位垒的激活能时,可转变为能态较低的相。亚稳沉淀相理论就立足于此动力学过程和新相的化学稳定性来探究晶间腐蚀的机理的。例如,当铁素体不锈钢受到高于1000℃的热影响时,此理论认为富集在晶界区的碳会使该区转化为奥氏体,并于快速冷却过程中使易于腐蚀的碳化铁在,,相和a之间的界面处沉淀析出,所以高温淬火的铁素体不锈钢会显示出晶间腐蚀倾向。
(3)亚稳相溶解理论(晶界吸附学)与亚稳沉淀相理论不同,亚稳相溶解理论强调的是化学稳定性。超低碳不锈钢在强氧化性介质中出现了晶间腐蚀的反常现象,这类钢不含Ti和Wo,C耋O.03%;固溶后淬火条件下不可能产生。相,电子金相检验结果表明在晶界无沉淀相析出。既然这些导致晶闻腐蚀发生的因素都不存在,理应无晶间腐蚀倾向,可是,偏偏在固溶状态的条件下,该钢却出现了严重的晶间腐蚀现象。研究其原因表明1413,和磷在晶界的吸附有关。它与亚稳相的行为相似,在强氧化的介质中很容易腐蚀。亚稳相溶解理论还认为。即使不考虑磷在晶界的吸附因素,固溶态的铁素体不锈钢也有可能呈现晶间腐蚀的倾向。这是因为高温固溶时,晶界可以形成具有富碳贫铬特点的奥氏体薄膜。这种膜不但本身不耐蚀而且可以转变成不耐蚀的马氏体。
(4)应力论应力论认为,某些铁素体不锈钢经过高温固溶和空冷后会显示晶间腐蚀趋势,乃源于第二二相沉淀所引起的应力,即在第二相析出时,会导致其周围临近的晶体点阵发生畸变,这种畸变可产生巨大的内应力。具有巨大内应力的畸变区在腐蚀介质中,显示优先溶解的阳极行为。所以,只要在晶界有可以引起巨大内应力的第二相析出,就不可避免地会发生晶间腐蚀。快冷之所以不产生晶间腐蚀,原因就在于抑制了能导致晶格产生巨大内应力的第二相的析出。
(5)腐蚀电化学理论从腐蚀电化学的观点,上述各种理论所探讨的原因均属有关引起晶间腐蚀晶界区遭受优先的选择性腐蚀,从腐蚀电化学的观点来看,人们无疑会接受晶界区为阳极或存在阳极相的观点。微区电位的测定也证实,在发生晶间腐蚀的场合下,金属的晶界区为阳极,晶粒为阴极。晶界为阴极的情况也有。但是在探究这种晶界阳极区的来源、发展和分布时,却有不同的见解,因而形成了许多不同的晶问腐蚀理论。如,有关单相合金的晶间腐蚀的晶界吸附理论,多相合金晶间腐蚀理论、贫乏论、亚稳定相理论、应力论等等[30-34】。
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