晶间腐蚀的控制措施

根据晶间腐蚀的机理,可采用下列措施防止晶间腐蚀。

1.采用超低碳不锈钢

实践证明,如果奥氏体不锈钢中碳含量低于0.03%时,即使钢在700℃时长时间退火,对晶间腐蚀也不会产生敏感性。碳含量在0.002%以下的钢称为超低碳不锈钢,可以有效减少碳化物析出造成的晶间腐蚀,但这种钢的冶炼成本较高。

2.加入固定碳的元素,进行稳定化处理

加入一些强碳化物形成元素,如钛和铌,它们和碳的亲和力大,能与碳首先生成稳定的钛、铌碳化物,而且这些碳化物的固溶度又比Cr 23 小得多。在固溶温度下几乎不溶于奥氏体中,经过敏化温度区时,Cr 23 不致于大量在晶界析出,在很大程度上消除了奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的倾向。铌和钛的加入量,应控制在碳含量的5~10倍。为了使材料达到最大的稳定度,还需进行稳定化处理。所谓稳定化处理,就是将材料加热到一定温度,使其生成稳定的化合物,以避免不希望的新相析出。对于奥氏体不锈钢的稳定化处理是在常规固溶处理后,还要在850~900℃保温1~4h,然后空冷至室温,以充分生成TiC及NbC。

3.采用适当的热处理

含碳量较高(0.06%~0.08%)的奥氏体不锈钢,需要进行固溶处理:加热至1050~1100℃,使析出的Cr 23 重新溶解,然后淬火防止其再次析出。对铁素体不锈钢如1Cr17,在700~800℃进行退火处理。对含钛、铌的不锈钢要进行稳定化处理。

4.采用双相钢

奥氏体不锈钢易于加工,但易发生晶间腐蚀,铁素体钢具有良好的耐晶间腐蚀性,但加工性能差。若用奥氏体-铁素体双相钢,就可取长补短,解决晶间腐蚀问题,它是目前抗晶间腐蚀的优良钢种。

此外,适当的冷加工也是一种控制晶间腐蚀的方法,但存在争议。

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