P. Si、B等雜質元素沿晶界偏析引起的非敏化晶間腐蝕只是晶界與晶體間形成化學濃度差而引起的簡單電化學腐蝕過程,或者是偏析導致的晶界耐蝕性下降,或者還有其他因素,需要進一步探討。
晶間腐蝕:金屬材料在特定腐蝕介質中沿晶界發(fā)生的局部選擇性腐蝕。晶界是不同晶粒之間的邊界。由于晶粒有不同的取向,原子在結處的排列必須逐漸從一個取向轉變?yōu)榱硪粋€取向。因此,晶界實際上是一種“表面”不完整的結構缺陷。由于晶格畸變的增加,晶界處原子的平均能量高于晶內。較高的能量稱為晶界能。純金屬晶界在腐蝕介質中的腐蝕速率比晶體的腐蝕速率快,這是因為晶界的能量高,原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
在常用的Cr - Ni奧氏體不銹鋼中,這種碳化物一般為Cr23C6 [M23C6]。由于該碳化物中Cr含量較高,碳化鉻沿晶界析出,導致碳化物周圍鋼基體中Cr濃度降低,形成所謂的“貧鉻區(qū)”。當碳化鉻沿晶界析出成網狀時,貧鉻區(qū)也在網狀中。不銹鋼的耐腐蝕性是由于鋼中含有足夠的鉻,在介質的作用下使鋼在這種介質中鈍化。鉻貧區(qū)鉻量不足,使鈍化能力降低甚至消失,而奧氏體晶粒本身仍有足夠的鈍化(耐腐蝕)能力。因此,在腐蝕介質的作用下,晶界附近連接成網狀的鉻貧區(qū)會優(yōu)先溶解,產生晶間腐蝕。
晶間腐蝕的特點是當金屬表面沒有損傷時,晶粒間的結合力和金屬的脆響已經喪失。在嚴重的情況下,只要輕輕敲擊,它就會碎成粉末。