结构推理 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的?为防止不锈钢的晶间腐蚀,可采取哪些措施?
【正确答案】(1)思路奥氏体不锈钢的晶间腐蚀与合金元素Cr有关。在不锈钢中,只有当Cr在铁基固溶体中的溶入量ωCr≥11.7/%时,才能使铁基固溶体的电极电位显著提高,从而使钢钝化,具有较好的耐蚀性。奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因有多种解释,广为大家接受的说法是晶界贫铬理论,当奥氏体晶界附近的溶铬量降至耐蚀所需的最低含量(ωCr=11.7/%)以下时,奥氏体晶界附近形成贫铬区,此贫铬区的电极电位突降,且明显低于晶内其他部位,因而在许多腐蚀介质中,晶界附近贫铬区就会受到腐蚀,即产生晶间腐蚀。
   为防止不锈钢发生晶间腐蚀,就要减少铬碳化物析出,防止晶界附近贫铬区的产生。
   (2)解答  奥氏体不锈钢在450~850℃保温时,沿晶界析出铬的碳化物Cr23C6,使奥氏体晶界附近的溶铬量降至耐蚀所需的最低含量(ωCr=11.7/%)以下,在奥氏体晶界附近形成贫铬区,从而产生晶间腐蚀。例如,奥氏体不锈钢在焊接后,其热影响区在多种腐蚀介质中会出现晶间腐蚀。
   常用的防止措施:①固溶处理,消除贫铬区,使其成分均匀;②降低钢中含碳量,这样在晶界处就不会析出或少析出Cr23C6,防止在晶界附近形成贫铬区,以达到防止晶间腐蚀的目的;③加Ti、Nb等强碳化物形成元素并进行稳定化处理,使它们与碳形成稳定的TiC、NbC,而不形成Cr23C6,这样就不会在晶界附近形成贫铬区。
   (3)常见错误剖析  只从晶界的特性考虑,认为晶界上原子排列不规则,具有较高的能量,化学稳定性差,所以容易被腐蚀。而没有从“形成贫铬区”这一根本原因来分析。
【答案解析】