在某些合金介質(zhì)體系中，常發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。例如，奧氏體不銹鋼在弱氧化介質(zhì)(如曝氣海水)或強(qiáng)氧化介質(zhì)(如濃硝酸)等特定腐蝕介質(zhì)中可能產(chǎn)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。

晶間腐蝕:金屬材料在特定腐蝕介質(zhì)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(jié)處的排列必須逐漸從一個(gè)取向轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)取向。因此，晶界實(shí)際上是一種“表面”不完整的結(jié)構(gòu)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(nèi)。較高的能量稱為晶界能。純金屬晶界在腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速率比晶體的腐蝕速率快，這是因?yàn)榫Ы绲哪芰扛?，原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

在含Cr6 +的硝酸介質(zhì)中，選擇cr14ni14和1cr18ni11ti高純Cr Ni不銹鋼，研究了C、P、Si和B對(duì)非敏化晶間腐蝕的影響;0.1%， P & gt= 0.01%，有顯著危害;當(dāng)Si含量接近Cr - Ni不銹鋼的正常含量(~ 0.8%)時(shí)，非敏化晶間腐蝕敏感性最大，且Si含量高于或低于該含量時(shí)晶間腐蝕敏感性降低;B量& gt= 0.0008%，對(duì)非敏化晶間腐蝕有害。對(duì)低Si、低P高純Cr - Ni奧氏體鋼的進(jìn)一步研究表明，這些不銹鋼在非敏化狀態(tài)下不存在晶間腐蝕傾向。透射電鏡和俄耳杰光譜儀的晶界分析結(jié)果證實(shí)，晶界上P、Si和B等元素的偏析和優(yōu)先溶解是造成非敏化晶界腐蝕的主要原因。

將1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼加熱到1050 ~ 1150℃，固溶碳的固溶度為0.10 ~ 0.15%，然后淬火。經(jīng)固溶處理的1Cr18Ni9鋼是一種碳過飽和體，不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。在700 ~ 800℃的溫度范圍內(nèi)，碳的固溶體不超過0.02%，過飽和碳將從奧氏體中完全或部分析出。這時(shí),碳會(huì)擴(kuò)散到晶界和結(jié)合鐵和鉻在晶界形成硬質(zhì)合金Cr23C6鉻含量高、消耗鉻在晶界面積,和鉻粒內(nèi)擴(kuò)散速度慢得多比在晶界,在晶界區(qū)消耗的鉻沒有時(shí)間補(bǔ)充，因此在晶界區(qū)形成鉻貧區(qū)。對(duì)于不銹鋼來說，由于晶界鈍化狀態(tài)的破壞，晶界上析出的碳化鉻周圍的貧鉻區(qū)成為陽(yáng)極區(qū)，而碳化鉻和晶粒處于鈍化狀態(tài)成為陰極區(qū)。在腐蝕介質(zhì)中，晶界和晶粒形成活化的鈍化微胞。電池陰極大，陽(yáng)極面積比小，加速了晶界區(qū)域的腐蝕。