应力腐蚀和晶间腐蚀的区别
在不锈钢的问题上经常提到应力腐蚀和晶间腐蚀，他们的腐蚀到底有什么不同呢？如何区分呢？
1、晶间腐蚀
晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物沉淀析出的有
利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间可能先行被腐蚀。这种沿着材料晶粒间界先行发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。特点是金属的外形尺寸几乎不变，大多数仍保持金属光泽，但金属的强度和延性下降，冷弯后表面出现裂缝，失去金属声，作断面金相检查时，可发现晶界或毗邻区域发生局部腐蚀，甚至晶粒脱落，腐蚀沿晶界发展推进较为均匀。
2、应力腐蚀
金属材料在应力（拉应力）和腐蚀介质的联合作用下，经过一定时间后出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，致使金属材料失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。特点是出现腐蚀裂缝甚至断裂，裂缝的起源点往往在点腐蚀小孔或腐蚀小
坑的底部；裂缝扩展有沿晶间、穿晶粒和混合型三种，主裂缝通常垂直于应力方向，多半有分枝；裂缝端部尖锐，裂缝内壁及金属外表面的腐蚀程度通常很轻微，裂缝端部的扩张速度很快，断口具有脆性断裂的特征。
首先，试验方法不同，晶间腐蚀试验采用硫酸和硫酸铜，加热温度650℃左右；应力腐蚀试验采用沸腾氯化镁，加热到1025℃。
其次，试验目的不同，晶间腐蚀试验是考核沿晶界的局部腐蚀情况；应力腐蚀试验是考核表面裂纹所显示的应力承受水平。
其相同之处是，都是针对不锈钢的检验，都是当对检验结构有疑问时，采用金相检验予以确认。
晶间腐蚀：金属晶界区域的溶解速度远大于晶粒本体的溶解速度时，就会产生晶间腐蚀，产生原因主要是金属晶界区的物质同晶粒本体的电化学性质有差异（外在要具有适当的介质在该介质条件下足以显示出晶界物质同晶粒本体之间的电化学性质差异，而这种差异引起不等速溶解）。当固溶处理后的奥氏体不锈在500~850温度范围内加热时过饱和的
碳就要全部或部分地从奥氏体中析出，形成铬地碳化物，分布在晶界上，析出的碳化铬的含铬量比奥氏体基体的含铬量高得多，含铬量这样高的碳化晶界析出必然使碳化物附近的晶界区贫铬，形成贫铬区，贫铬区的电解密度比晶粒本体溶解电解密度大很多，从而使贫铬区优先溶解，产生晶间腐蚀。
应力腐蚀：是指在静拉伸力和腐蚀介质共同作用下产生的，是定向的阳极溶解形成的。
应力腐蚀现象包括四个要素：1、敏感的金属材料；
2、特定的介质环境；
3、处于张应力状态下；
4、经过一定的时间。
晶间腐蚀
沿着边界发生的选择性腐蚀称为晶间腐蚀,因为金属的最稳
定的结构是它特有的结晶点阵,晶界则是晶粒间的错接区,因而晶界是高能区,具有更强的化学活性,一般晶界比晶粒腐蚀得快。若晶界明显活泼得多，就产生晶间腐蚀，其含义是晶界或其临近产生局部腐蚀，至于具体腐蚀原因和过程，则依不同的合金而异。
18-8奥氏体不锈钢在500～800摄氏度温度范围内加热后，变得敏化，易于发生晶间腐蚀，几乎一致认为，奥氏体不锈钢晶间腐蚀的理论是基于晶界贫铬。普通的18-8不锈钢，一般含碳量为0.06～0.08％。当含碳量约为0.02％或更高时，在500～800摄氏度范围内，Cr23C6实际上不固溶，并从固体中沉淀出来，结果使与晶界临近的金属中的铬含量降低，贫铬区发生腐蚀。
防止或减缓晶间腐蚀的措施：
a.选用抗晶间腐蚀的合金;
b.选择合适的热处理工艺，如铝合金过时效处理；
c.在确定焊接工艺，铝合金胶接及铣切工艺，回避容易产生晶间腐蚀的温度下处理。
应力腐蚀
锅炉受压元件在腐蚀介质和应力的作用下所引起的损坏称为应力腐蚀，其表现的形式是腐蚀与裂纹同时出现。应力腐蚀属于电化学腐蚀，一般从金属表面应力集中缺陷处或电学
腐蚀的狭长沟处开始，在拉应力的作用下，腐蚀不断向深处发展，裂纹也不断向深处发展，由于裂纹尖端处的应力很高，腐蚀又是大面积的阴极和小面积的阳极组合，因此腐蚀裂纹扩展速度很快。应力腐蚀裂纹的宏观特征为裂纹基本上与应力方向垂直；微观特征为裂纹可能是沿晶间或穿晶，也可能是沿晶间和穿晶的混合型。这与材料、腐蚀介质、温度、应力等因素有关。应力腐蚀裂纹断口宏观形态为脆性断裂，没有塑性变形的痕迹，断口表面失去金属光泽，有时可以看到腐蚀的痕迹和产物，腐蚀产物一般呈灰黑色。常见的应力腐蚀有苛性脆化和腐蚀疲劳。
正解如下：
【晶间腐蚀】
在某一温区加热后，金属材料的晶界上可能析出化合物，这样将导致晶界附近（晶间）有益耐蚀性的元素贫化，如果此时不具备消除这种局部化学成分变化的条件，这种区域将一直保持并导致此区域在今后的材料服役过程中严重腐蚀、甚至断裂，这就是晶间腐蚀。
通常在发生晶间腐蚀的材料表面难以观察到明显的变化，但材料表面层各晶粒之间的结合力已经显著削弱。
不锈钢中的析出的主要是Cr的碳化物，而Cr是不锈钢具有耐腐蚀性能的主要基础元素，Cr在晶间的贫化是导致晶间腐蚀的主要原因，可以通过合理的热处理消除晶间贫Cr、避免不锈钢发生晶间腐蚀。
顺便提一句，在不锈钢之外的多种合金材料上均可能发生晶间腐蚀，但，不同的材料对不同的腐蚀介质敏感。
【应力腐蚀】
在没有腐蚀介质接触的情况下，金属材料所承受的应力（主要是拉应力）只要不大于材料的强度，即使发生了明显的变形，材料也不至于发生断裂破坏。然而，当材料与腐蚀介质接触时，即使材料承受的应力远低于它的屈服强度，它
也会在一定时间后发生断裂，这种现象就是应力腐蚀，前述的“一定时间”就是断裂寿命。介质不变时，应力越大、断裂寿命就越短；应力不变时，介质浓度、温度、压力（尤其是有害杂质的分压）将制约材料的断裂寿命。
通常情况下应力腐蚀导致的金属材料断裂为脆性断裂，材料的内应力（例如相变引起的组织应力、冷作硬化引起的残余应力等）也会导致材料发生应力腐蚀断裂。因而，通常情况下，同一种金属材料的强度和硬度越高，则抗应力腐蚀的能力越差；韧性和塑性越好，则抗应力腐蚀的性能也越好。
另外，一般认为，应力腐蚀断裂与氢脆有关。
多数金属材料会发生应力腐蚀现象，但不同材料的敏感介质不同。对不锈钢等铁基合金而言，Ni含量的提高将显著改善它的抗应力腐蚀性能，一般认为当含Ni量大于40%时，合金对应力腐蚀将变得不再敏感，而实际情况会复杂得多。
（暂写至此）
晶间腐蚀：当奥氏体不锈钢在425度-870度之间保持足够的时间，碳化铬（Cr23C6）首先沉积在奥氏体晶界上。这种沉积物形式被认为是敏化作用。当被敏化的材料在相当强的腐蚀介质中接触足够长的时间后，就会发生晶间腐蚀。
敏化处理的制度：一般为650度保温0.5-2h。双相钢为650度保温半小时（0.5h）。当制造过程中温度超过400度时，要提供敏化处理的试样进行试验。
晶间腐蚀产生的条件是：
1.酸性介质，如，工业醋酸、硝酸、盐酸、甲酸等，但气相
酸不会产生晶间腐蚀。基本上所有的弱酸都对奥氏体不锈钢有晶间腐蚀。
2.温度〉50度
防止晶间腐蚀大致有三种：
1.固溶化处理；将金属加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到饱和固溶体的工艺称固溶处理。固熔化处理指加热到1100℃，使析出物重新分解熔入奥氏体内，经淬火进入一次稳定区。通过固溶处理铬镍不锈钢将高温组织在室温下固定下来获得被碳过饱和的奥氏体，以改善铬镍不锈钢的耐腐蚀性。此外，它还能提高铬镍不锈钢的塑性和韧性。
2.降低钢中含碳量尽量使用超低碳（C<=0.03%）钢种；这样在晶间处铬的含量减少可基本保持在安全限度内。因为碳很少那么析出的Cr23C6就很少，也基本上造成晶间贫铬的机会就很小了。
3.添加稳定碳化物的元素Ti或Nb。稳定化处理指加热到87 5℃保温2小时空冷。使碳化物充分析出，使铬元素充分扩散。从而进入二次稳定区。
金属指南Key to Metals
不锈钢晶间腐蚀问题 晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。这种腐蚀是在金属（合金）表面无任何变化的情况下，使晶粒间失去结合力，金属强度完全丧失，导致设备突发性破坏。 许多金属（合金）都具有晶间腐蚀倾向。其中不锈钢、铝合金及含钼的镍基合金晶间腐蚀较为突出。如有应力存在，由晶间腐蚀转变为沿晶应力腐蚀破坏。贫化理论认为，晶间腐蚀是由于晶界析出新相，造成晶界附近某一成分的贫乏化。如奥氏体不锈钢回火过程中（400-800℃）过饱和碳部分或全部以Cr23C6 形式在晶界析出，造成碳化物附近的碳与铬的浓度急剧下降，在晶界上形成贫铬区，贫铬区作为阳极而遭受腐蚀。对于低碳和超低碳不锈钢来说，不存在碳化物在晶界析出引起贫铬的条件。但一些实验表明，低碳，甚至超低碳不锈钢，特别是高铬、钼钢，在650-850℃受热时，在强氧化介质中，或其电位处于过钝化区时，也发生晶间腐蚀。铁素体不锈钢在900℃以上高温区快冷（淬火或空冷）易产生晶间腐蚀。即使极低碳、氮含量的超纯铁素体不锈钢也难免产生晶间腐蚀。但在700-800℃重新加热可消除晶间腐蚀。由此可见，铁素体不锈钢焊后在焊缝金属和熔合线处易产生晶间腐蚀。18Cr-9Ni 钢在温度高于750℃时，不产生晶间腐蚀，而在600-700℃区间，晶间腐蚀倾向最严重。当温度低于600℃时，需长时间才能产生晶间腐蚀倾向，温度低于450℃时基本不产生晶间腐蚀倾向。 检验某种钢材是否有晶间腐蚀倾向，一般采用敏化处理工艺。钢材加热到晶间腐蚀最敏感的，恒温处理一定时间，这种处理工艺称为敏化处理，产生晶间腐蚀最敏感的温度叫敏化温度。18-8 不锈钢最敏感温度为650-700℃，产生晶间腐蚀倾向所需要的最短时间为1-2小时。 不锈钢中，除了主要成分Cr、Ni、C 外，还含有Mo、Ti、Nb 等合金元素。它们晶间腐蚀的作用如下：1．碳：奥氏体不锈钢中碳量越高，晶间腐蚀倾向越严重，导致晶间腐蚀碳的临界浓度为0.02%（质量分数）。 2．铬：能提高不锈钢耐晶间腐蚀的稳定性。当铬含量较高时，允许增加钢中含碳量。例如，当不锈钢中铬的质量分数从18%提高到22%时，碳的质量分数允许从0.02%增加到0.06%。 3．镍：增加不锈钢晶间腐蚀敏感性。可能与镍降低碳在奥氏体钢中的溶解度有关。 4．钛、铌：都是强碳化物生成元素，高温时能形成稳定的碳化物TiC 及NbC，减少了碳的回火析出，从而防止了铬的贫化。 防止晶间腐蚀的措施：（1）降低含碳量。当钢中碳的质量分数在0.03%以下时，即使在700℃较长时间回火也不会产生晶间腐蚀。（2）加入固定碳的合金元素。对含Ti、Nb 元素的18-8不锈钢，在高温下使用时，要经过稳定化处理。即在常规的固溶处理后，还要在850-900℃保温1-4 小时，然后空冷至室温，以充分生成TiC 及NbC。（3）固溶处理。固溶处理能使碳化物不析出或少析出。但对含Ti、Nb 的不锈钢还要进行稳定化处理。（4）采用双相钢。采用铁素体和奥氏体双相钢有利于抗晶间腐蚀。由于铁素体在钢中大多沿奥氏体晶界分布，含铬量又较高，因此，在敏化温度受热时，不产生晶间腐蚀。
第六章金属的应力腐蚀和氢脆断裂 §6.1应力腐蚀 一、应力腐蚀及其产生条件 1、定义与特点 （1）定义 （2）特点 特定介质（表6-1） 低碳钢、低合金钢——碱脆、硝脆 不锈钢——氯脆 铜合金——氨脆 2、产生条件 应力：外应力、残余应力； 化学介质：一定材料对应一定的化学介质； 金属材料：化学成分、显微组织、强化程度等。 二、应力腐蚀 1、机理（图6-1） 滑移——溶解理论（钝化膜破坏理论）
a）应力作用下，滑移台阶露头且钝化膜破裂（在表面或裂纹面）； b）电化学腐蚀（有钝化膜的金属为阴极，新鲜金属为阳极）； c）应力集中，使阳极电极电位降低，加大腐蚀；d）若应力集中始终存在，则微电池反应不断进行，钝化膜不能恢复。则裂纹逐步向纵深扩展。（该理论只能很好地解释沿晶断裂的应力腐蚀）2、断口特征 宏观：有亚稳扩展区，最后瞬断区（与疲劳裂纹相似）；断口呈黑色或灰色。 微观：显微裂纹呈枯树枝状；腐蚀坑；沿晶断裂和穿晶断裂。（见图6-2，和p2） 三、力学性能指标 1、临界应力场强度因子K ISCC 恒定载荷，特定介质，测K I~t f曲线。 将不发生应力腐蚀断裂的最大应力场强度因子，称为应力腐蚀临界应力场强度因子。 2、裂纹扩展速度da/dt K I>K ISCC，裂纹扩展，速率da/dt Da/dt~ K I|曲线上的三个阶段（初始、稳定、失稳）由（图6-7，P152）可以估算机件的剩余寿命。 四、防止应力腐蚀的措施 1、合理选材； 2、减少拉应力； 3、改善化学介
质；4、采用电化学保护，使金属远离电化学腐蚀区域。 §6-2 氢脆 由于氢和应力的共同作用，而导致金属材料产生脆性断裂的现象，称为氢脆断裂（简称氢脆） 一、氢在金属中存在的形式 内含的（冶炼和加工中带入的氢）；外来的（工作中，吸H）。 间隙原子状，固溶在金属中； 分子状，气泡中； 化学物（氢化物）。 二、氢脆类型及其特征 1、氢蚀（或称气蚀） 高压气泡（对H，CH4） 宏观断口：呈氧化色，颗粒状（沿晶）； 微观断口：晶界明显加宽，沿晶断裂。 2）白点（发裂） 氢的溶解度↓，形成气泡体积↑，将金属的局部胀裂。 宏观：断面呈圆形或椭圆形，颜色为银白色。甚至有白线。 3）氢化物 形成氢化物（凝固、热加工时形成）；或（应力作用下，元素扩散而形成）。 氢化物很硬、脆，与基体结合不牢。
6.4不锈钢局部腐蚀（晶间腐蚀、点蚀）试验结果与对比 6.4.1不锈钢晶间腐蚀试验方法 1）沸腾硝酸法（E法，用于304、410S、430、409L） 目的：检测304（敏化后）和410S、430、409L(热轧态)的耐晶间腐蚀性能；实验条件：试样在65%硝酸溶液中微沸48h（304）或24h（其他）； 试样情况：试样表面抛光，并用乙醇清洗； 检测：测量失重；腐蚀后的特征形貌； 标准：GB 4334.3 2）硫酸-硫酸铜法（用于奥氏体不锈钢304） 目的：检测304（敏化后）的耐晶间腐蚀性能； 实验条件：试样在CuSO4+H2SO4+铜屑的微沸溶剂中24h（对于≤18%C r的不锈钢）； 试样情况：试样表面抛光，并用乙醇清洗； 检测：测量失重；腐蚀后的金相特征； 溶剂配方：100g CuSO4+100ml H2SO4加蒸馏水稀释至1000ml。 标准：GB 4334.2 注1：304不锈钢为热轧后再经650℃、2h处理的敏化态，铁素体不锈钢为热轧态。 注2：以上二法对304都适用；对铁素体不锈钢，试验表明：410、430、409L 在硫酸-硫酸铜 溶液中试样表面发生较严重的镀铜现象，故仅采用沸腾硝酸法。因此， 为了便于304与其它3种铁素体不锈钢进行耐晶间腐蚀性能的对比分 析，以下以沸腾硝酸法为主，此外还要与晶间腐蚀的电化学试验、分 析相结合（参6.7）。
图0-1 晶间腐蚀试验装置图0-2 点蚀试验装置（恒温水浴锅）6.7 不锈钢局部腐蚀的电化学分析与对比 6.7.1不锈钢晶间腐蚀电化学试验方法 主要目的：对不锈钢耐晶间腐蚀的电化学性能的测定和对比分析，与浸泡试验结果相辅相成。 测试项目：用动电位再活化法测得晶间腐蚀的电化学曲线，可得阳极化环和再活化环的最大电流Ia和Ir，并以其比值Ir/Ia作为耐晶间腐蚀性能的度量。 试样状态：304---650o C 2h、空冷； 430、410、409L---热轧态；均经机械抛光。 所用仪器：CHI600C电化学分析仪 标准：JIS G0580-1986，ASTM G108，GB/T 15260-1994 晶间腐蚀电化学测定方法: 采用电化学动电位再活化法(EPR)：以0.5mol/L的H2SO4为腐蚀介质（30o C），采用双环EPR法，以6V/h的扫描速度从腐蚀电位[约-400mv（SCE）] 极化到+300mv（SCE），一旦达到这个电位则扫描方向反转，以相同速度降低到腐蚀电位。分别测定阳极化环和 再活化环的最大电流Ia和Ir(如图2，单位为A)，Ir：Ia比值越小越耐晶间腐蚀。
不锈钢晶间腐蚀控制措施 1 问题的提出 技术统一规定中通常包括“奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境, 焊后应做固 溶或稳定化处理”, 提出这样的要求, 自有其存在的合理性。但即使设计人员在图样的技术要求中提出这一条, 要求制造厂进行不锈钢制容器(比如换热器) 的焊后热处理, 由于实际热处理工艺参数难以控制和其他一些意想不到的困难, 通常难以达到设计人员提出的理想要求, 实际上在役的不锈钢设备绝大部分是在焊后态使用。这就促使我们去思考:晶间腐蚀是奥氏体不锈钢最常见的腐蚀形式, 那么产生晶间腐蚀的机理是什么? 在什么介质环境下会引起晶间腐蚀?防止和控制晶间腐蚀的主要方法有哪些?奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境焊后是否都要热处理?本文查阅有关的标准、规范,专著,结合生产实际谈谈个人看法。 2 晶间腐蚀的产生机理 晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀, 腐蚀沿着金属或合金晶粒边界或它的临近区域发展, 而晶粒腐蚀很轻微,这种腐蚀便称为晶间腐蚀,这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱。严重的晶间腐蚀,可使金属失去强度和延展性,在正常载荷下碎裂。现代晶间腐蚀理论, 主要有贫铬理论和晶界杂质选择溶解理论。 2. 1 贫铬理论 常用的奥氏体不锈钢, 在氧化性或弱氧化性介质中之所以产生晶间腐蚀, 多半是由于加工或使用时受热不当引起的。所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却通过450～850 ℃温度区, 钢就会对晶间腐蚀产生敏感性。所以这个温度是奥氏体不锈钢使用的危险温度。不锈钢材料在出厂时已经固溶处理,所谓固溶处理就是把钢加热至1050～1150 ℃后进行淬火, 目的是获得均相固溶体。奥氏体钢中含有少量碳, 碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。如0Cr18Ni9Ti , 在1100 ℃时, 碳的固溶度约为0. 2 % , 在500～700 ℃时, 约为0. 02 %。所以经固溶处理的钢,碳是过饱和的。当钢无论是加热或冷却通过450～850 ℃时,碳便可形成( Fe 、Cr) 23C6 从奥氏体中析出而分布在晶界上。( Fe 、Cr) 23C6 的含铬量比奥氏体基体的含铬量高很多, 它的析出自然消耗了晶界附近大量的铬, 而消耗的铬不能从晶粒中通过扩散及时得到补充, 因为铬的扩散速度很慢, 结果晶界附近的含铬量低于钝化必须的的限量(即12 %Cr) ,形成贫铬区, 因而钝态受到破坏, 晶界附近区域电位下降, 而晶粒本身仍维持钝态, 电位较高, 晶粒与晶界构成活态———钝态微电偶电池, 电池具有大阴极小阳极的面积比,这样就导致晶界区的腐蚀。 2. 2 晶界杂质选择溶解理论 在生产实践中, 我们还了解到奥氏体不锈钢在强氧化性介质(如浓硝酸) 中也能产生晶间腐蚀, 但腐蚀情况和在氧化性或弱氧化性介质中的情况不同。通常发生在经过固溶处理的钢上,经过敏化处理的钢一般不发生。当固溶体中含有磷这种杂质达100ppm时或硅杂质为1000 - 2000ppm 时, 它们便会偏析在晶界上。这些杂质在强氧化性介质作用下便发生溶解, 导致晶间腐蚀。而钢经敏化处理时, 由于碳可以和磷生成(MP) 23C6 , 或由于碳的首先偏析限制了磷向晶界扩散, 这两种情况都会免除或减轻杂质在晶界的偏析, 就消除或减弱了钢对晶间腐蚀的敏感性。 上述两种解释晶间腐蚀机理的理论各自适用于一定合金的组织状态和一定的介质, 不是互相排斥而是互相补充的。生产实践中最常见的不锈钢的晶间腐蚀多数是在弱氧化性或氧化性介质中发生的，因而绝大多数的腐蚀实例都可以用贫铬理论来解释。 3 引起晶间腐蚀的的介质环境
不锈钢产品晶间腐蚀的危害和防止措施 自然界的腐蚀无处不在，腐蚀给人类带来的危害和损失远远的超过了火灾、水灾和地震等自然灾害的总合，它可以在不知不觉中毁掉你能看到的东西，腐蚀造成损失是非常巨大的，而由于腐蚀引起的突发恶性事故，不仅仅带来巨大经济损失，而往往会引发火灾、中毒、爆炸、人身伤亡等灾祸，造成严重的社会后果，应引起我们的高度重视。据资料统计在石油化工设备腐蚀失效设备中，我国每年因金属腐蚀造成的损失至少200亿，晶间腐蚀占了9%左右。 1.晶间腐蚀的特征： 晶间腐蚀与一般的腐蚀不同，它不是从金属外表面开始，而是集中发生在金属的晶界区，沿着金属晶界向内部扩展。这种腐蚀使得金属在外表面看不出任何迹象的情况下，完全丧失其力学性能，危害极大。已晶间腐蚀的不锈钢产品，表面看起来还是很光亮的，但是内部已经损坏，严重时已失去金属的声音，在外表面轻轻的敲击就会破碎成细粒。用显微镜观察，发现晶界已成网状，晶界区因腐蚀已造破坏，这时晶粒已接近分离状态，稍受外力作用即发生晶界断裂，成为粉末，造成设备破坏和人员伤亡。晶间腐蚀隐蔽性强是突发事故，危害巨大。 2.晶间腐蚀原因： 2.1介质：引起A氏体不锈钢晶间腐蚀的介质主要酸性介质，如工业醋酸、硫酸、硝酸、草酸、盐酸等，在强氧化性介质中，随着不锈钢中Cr含量的减少，出现晶界贫Cr,因此晶界的腐蚀速度远远大于晶粒本体的腐蚀速度。 2.2不锈钢是否产生晶间腐蚀以及腐蚀的程度取决于产品的受热过程，不锈钢在450°C~850°C范围内加热，有产生晶间腐蚀的倾向，其中在650°C~750°C范围内加热对晶间腐蚀最为敏感，此温度称为“敏化温度”，在敏化温度下产生的晶间腐蚀倾向的时间最短，加热时间越长，晶间腐蚀的倾向越大。 2.3晶界合金元素的贫Cr化是产生晶间腐蚀的主要原因，不锈钢在450°C~850°C范围内，Cr的碳化物主要在晶间析出，这种碳化物中Cr的含量远高于基体中的含Cr量，势必引起临近区域Cr 的集聚和扩散，从而形成贫Cr区（Cr<12%），贫Cr区不能抵抗某些介质的腐蚀，就形成晶间腐蚀。 2.4钢种的含碳量越高，碳向晶界扩散的倾向越大，晶间腐蚀的倾向就越大， 2.5发生晶间腐蚀的电化学条件 2.5.1晶粒和晶界区的组织不同，电化学性质存在显著差异，晶界为阳极，晶粒为阴极，两级的电位不同，形成电位差，这是产生晶间腐蚀的内因。 2.5.2腐蚀和应力、晶界间的不均匀性有关，晶粒和晶界间的差异要在一定的条件和环境温度下才能显露出来，在腐蚀介质和内外应力的作用下，晶界的电化学腐蚀就显现出来了，这是产生腐蚀的外因条件。
应力腐蚀科技名词定义 中文名称：应力腐蚀英文名称：stress corrosion 定义1：材料在拉应力集中和特定的腐蚀环境共同作用下发生腐蚀裂纹扩展的现象。所属学科：电力（一级学科）；热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）定义2：由残余或外加应力和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程。所属学科：机械工程（一级学科）；腐蚀与保护（二级学科）；腐蚀类型（三级学科）定义3：材料在腐蚀介质和拉应力共同作用下，引发裂纹导致断裂的现象。所属学科：水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录 简介 名词解释 特征 机理 编辑本段简介 材料、机械零件或构件在静应力(主要是拉应力)和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。它常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。常见应力腐蚀的机理是：零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。应力腐蚀过程试验研究表明：当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐蚀，而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。 编辑本段名词解释 应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。 编辑本段特征 一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分。 编辑本段机理 机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂两种。应力腐蚀的机理仍处于进一步研究中。为防止零件的应力腐蚀，首先应合理选材，避免使用对应力腐蚀敏感的材料,可以采用抗应力腐蚀开裂的不锈钢系列,如高镍奥氏体钢、高纯奥氏体钢、超纯高铬铁素体钢等。其次应合理设计零件和构件，减少应力集中。改善腐蚀环境，如在腐蚀介质中添加缓蚀剂，也是防止应力腐蚀的措施。采用金属或非金属保护层，可以隔绝腐蚀介质的作用。此外，采用阴极保护法见电化学保护也可减小或停止应力腐蚀。词条图册更多图册 开放分类：
材料应力腐蚀 材料在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏叫应力腐蚀。这里需强调的是应力和腐蚀的共同作用。材料应力腐蚀具有很鲜明的特点，应力腐蚀破坏特征，可以帮助我们识别破坏事故是否属于应力腐蚀，但一定要综合考虑，不能只根据某一点特征，便简单地下结论。影响应力腐蚀的因素主要包括环境因素、力学因素和冶金因素。 原理 应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。 应力腐蚀一般认为有阳极溶解和氢致开裂两种。常见应力腐蚀的机理是:零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极 处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。
影响 应力腐蚀过程试验研究表明:当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐蚀，而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。一般应力腐蚀都属于脆性断裂。应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6~10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬断区三部分。 容易发生应力腐蚀的设备发生这种腐蚀的主要设备有热交换器、冷却器、蒸汽发生器、送风机、干燥机和锅炉 特点 (1)造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低于材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力(近年来，也发现在不锈钢中可以有压应力引起)。这个应力可以是外加应力，也可以是焊接、冷加工或热处理产生的残留拉应力。最早发现的冷加工黄铜子弹壳在含有潮湿的氨气介质中的腐蚀破坏，就是由于冷加工造成的残留拉应力的结果。假如经过去应力退火，这种事故就可以避免。 (2)应力腐蚀造成的破坏，是脆性断裂，没有明显的塑性变形。
《材料腐蚀与防护》结课作业304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀报告 班级：成型1303班 ：旭男 学号：20132336
304奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，钢中含Cr约18%、含Ni约8%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。它是一种很常见的不锈钢材料，业也叫做18/8不锈钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，具有良好的易切削性。 304奥氏体不锈钢的防锈性能比200系列的不锈钢材料要强，密度为7.93 g/。它在耐高温方面也比较好，最高可承受1000℃～1200℃。它具有优良的耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能，加工性能好且韧性高，被广泛应用。适用于食品的加工储存、家庭用品、汽车配件、医疗器具、化学建材，农业船舶部件等。 304奥氏体不锈钢中最为重要的元素是Ni和Cr，但是又不仅限于这两种元素。对于304奥氏体不锈钢来说，其成分中的Ni元素十分重要，直接决定着它的抗腐蚀能力。它正是因为有足够含量的铬，其保护性氧化膜是自愈性的。当其 薄膜破坏时，重新形成新的保护性氧化薄膜。致使它能进行机械加工也不失去抗氧化性能。然而当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界贫铬，就不能形成保护性氧化膜。这就说明不锈钢之所以不锈，关键在于要有足够的铬和足够的氧。 此外，Ni与Cr配合，在不锈钢中发挥着重要作用。Ni在不锈钢中的主要作用在于其改变了钢的晶体结构，形成奥氏体晶体结构，从而改善和加强Cr 的钝化机理，其抗晶间腐蚀能力得到提高。
304、347、321钢的化学成分表格1(%) 奥氏体不锈钢在许多介质环境中容易发生晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等腐蚀类型。在其中加入不同元素可得到不同特性，加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀，降低C含量或加入Ti和Nb可减少晶间腐蚀倾向，加Ni 和Cr可改善高温抗氧化性和强度，加Ni改善抗应力腐蚀性能。我查阅了晶间腐蚀的相关资料，因为以前在《金属学与热处理》里接触过晶间腐蚀，而且在《材料腐蚀与防护》的课堂上，自己对晶间腐蚀也更感兴趣。 晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀，遭受这种腐蚀的不锈钢，表面看来还很光亮，但只要轻轻敲击便会破碎成细粒。由于晶间腐蚀不易检查，会造成设备突然破坏，所以危害性极大。奥氏体不锈钢是工业中应用最广的不锈钢之一，多半在约427℃～816℃的敏化温度围，在特定的腐蚀环境中易发生晶间腐蚀，晶间腐蚀也会加快整体腐蚀。
腐蚀的定义：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。腐蚀的特点：自发性、普遍性、隐蔽性。 腐蚀的分类：（金属腐蚀和非金属腐蚀） 金属腐蚀分为： （机理）化学腐蚀、电化学腐蚀。 （破坏特征）全面腐蚀、局部腐蚀。 （腐蚀环境）大气、土壤、电解质溶液、熔融盐、高温气体等腐蚀。 局部腐蚀：应力腐蚀、疲劳腐蚀、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等电化学腐蚀的定义：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。 金属腐蚀：金属腐蚀是金属与周围环境之间相互作用，使金属由单质转变成化合物的过程。腐蚀速度：在均匀的腐蚀情况下，常用重量指标和深度指标来表示腐蚀速度。 极化的概念：电池工作过程中由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象，称为极化现象，通阳极电流，阳极电位向正方向偏离称阳极极化；通阴极电流，阴极电位向 负方向偏离称阴极极化。 产生极化的根本原因：阳极或阴极的电极反应与电子迁移（从阳极流出或流入阴极）速度存在差异引起的。 标准氢电极：把电镀有海绵状铂黑(极细而分散的铂金粉)的铂金片插入氢离子活度1的溶液(酸性溶液)中，不断地通入分压101325Pa(1atm)的纯氢气冲击，使铂黑吸附氢气 至饱和，这是铂金片即为标准氢电极。 金属电化学腐蚀的热力学条件： (1)阳极溶解反应自发进行的条件：E A>E eM (2)阴极去极化反应自发进行的条件:E K>E0k (3)电化学腐蚀持续进行的条件:E e.M 奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验方法 一、试验方法：奥氏体不锈钢10%草酸浸蚀试验方法 试样在10%的草酸溶液中电解浸蚀后，在显微镜下观察浸蚀表面的金相组织。 二、试样 1、取样及制备： 1）焊接试样从与产品钢材相同而且焊接工艺也相同的试块上取样，试样应包括母材、热影响区以及焊接金属的表面； 2）取样方法：原则上用锯切，如用剪切方法时应通过切削或研磨的方法除去剪切影响部分；3）试样被检查的表面应抛光，以便进行腐蚀和显微组织检验； 2、试样的敏化处理 1）敏化前和试验前试样用适当的溶剂或洗涤剂（非氯化物）除油并干燥； 2）焊接试样直接以焊后状态进行试验。对焊后还要经过350℃以上热加工的焊接件，试样在焊后还应进行敏化处理。试样的敏化处理在研磨前进行，敏化处理制度为650℃，保温1小时，空冷。 三、试验方法 1、试验溶液：将100克符合GB/T9854的优先级纯草酸溶解于900ml蒸馏水或去离子水中， 配置成10%草酸溶液； 2、实验仪器和设备：阴极为奥氏体不锈钢制成的钢杯或表面积足够大的钢片，阳极为试样， 如用钢片作阴极时要采用适当形状的夹具，使试样保持于试验溶液中，浸蚀电路如图1所示。 1——不锈钢容器 2——试样 3——直流电源 4——变阻器 5——电流表 6——开关 图1 电解浸蚀装置图 3、试验条件和步骤： 1）把浸蚀试样作阴极，以不锈钢杯或不锈钢片作为阴极，倒入10%草酸溶液，接通电流。阳极电流密度为1A/cm2，浸蚀时间为90s，浸蚀溶液温度为20℃~50℃。 2）试样浸蚀后，用流水洗净，干燥。在金相显微镜下观察试样的全部浸蚀表面，放大倍数为200倍~500倍，根据表1、表2和图2~图8判定组织的类别。 3）每次试验使用新的溶液。 4、浸蚀组织的分类 1）显示晶界形态浸蚀组织的分类见表1； 晶间腐蚀 英文名称：intergranular corrosion;intercrystalline corrosion 说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化, 不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。 不锈钢的晶间腐蚀: 不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。 产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。 不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）23C6等。数据表明，铬沿晶界扩散的活化能力162～252KJ/mol，而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol，即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小，内部的铬来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近，结果就使晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。 不锈钢的敏化及预防措施 含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（即不含钛或铌的0Cr18Ni9不锈钢），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时，或者缓慢冷却通过这个温度区间时，都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳 由于腐蚀的危害性十分大，为了搞好防腐蚀工作，作为防腐施工的技术人员和工人对材料受到腐蚀的起因、原理等应进一步加深了解，以便合理地选择防腐蚀的方法。 一、腐蚀 腐蚀是指材料在环境的作用下引起的破坏或变质。这里所说的材料包括金属材料和非金属材料。 金属的腐蚀是指金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏。有时还伴随有机械、物理和生物作用。 非金属腐蚀是指非金属材料由于直接的化学作用（如氧化、溶解、溶胀、老化等）所引起的破坏。 这里应当指出，单纯的机械磨损和破坏不属于腐蚀的范畴。 二、腐蚀分类 腐蚀在这里指金属腐蚀，金属腐蚀的分类方法很多。通常是根据腐蚀机理、腐蚀破坏的形式和腐蚀环境等几个方面来进行分类。 （1）按腐蚀机理分类从腐蚀机理的角度来考虑，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 1 化学腐蚀金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属破坏，在腐蚀过程中没有电流产生。例如，铝在纯四氯化碳和甲烷中的腐蚀，镁、钛在纯甲醇中的腐蚀等等，都属于化学腐蚀。实际上单纯的化学腐蚀是很少见的，原因是在上述的介质中，往往都含有少量的水分，而使金属的化学腐蚀转变为电化学腐蚀。 2电化学腐蚀金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学作用而引起金属的破坏。它的主要特点是：在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程———阳极反应和阴极反应，并有电流产生。例如，钢铁在酸、碱、盐溶液中的腐蚀都属于电化学腐蚀。金属的电化学腐蚀是最普遍的一种腐蚀现象，电化学腐蚀造成的破坏损失也是最严重的。 （2）按腐蚀破坏的形式分类金属腐蚀破坏的形式多种多样，但无论哪种形式，腐蚀一般都从金属表面开始，而且伴随着腐蚀的进行，总会在金属表面留下一定的痕迹，即腐蚀破坏的形式。可以通过肉眼、放大镜或显微镜等进行观察分析。根据腐蚀破坏的形式，可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。 1 全面腐蚀金属的全面腐蚀亦称为均匀腐蚀，是指腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一般都是全面腐蚀。由于这种腐蚀可以根据各种材料和腐蚀介质的性质，测算出其腐蚀速度，这样就可以在设计时留出一定的腐蚀裕量。所以，全面腐蚀的危害一般是比较小的。 不锈钢基础知识 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①．CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②．CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢 ②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢的标识方法 钢的编号和表示方法 ①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量： 如：中国、俄国12CrNi3A ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300系、400系、200系； ③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。 我国的编号规则 ①采用元素符号 ②用途、汉语拼音，平炉钢：P、沸腾钢：F、镇静钢： B、甲类钢：A、T8：特8、 GCr15：滚珠 ◆合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量） ◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C）,不锈C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo 国际不锈钢标示方法 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示， ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某些较普通的奥氏体不锈钢 是以201、304、316以及310为标记， ③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体）， ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。 4)．标准的分类和分级 4-1分级： ①国家标准GB ②行业标准YB ③地方标准 ④企业标准Q/CB 4-2 分类： ①产品标准 ②包装标准 ③方法标准 ④基础标准 4-3 标准水平（分三级）： Y级：国际先进水平 I级：国际一般水平 Standard practices for Detecting susceptibility to intergranular attack in austenitic stainless steels 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性標準實驗 1.scope 1.應用範圍 these practices cover the following five tests: 1.2 這些實驗包括下列五類： 1.1.1 parctics A- oxalic acid etch test for classification of etch structures of austenitic stainless steels(section 3 to 7, inclusive) 1.1.1實驗A——奧氏體不銹鋼草酸浸蝕試驗後的浸蝕組織分類（包括3－7部分 1.2 the following factors govern the application of these practices: 1.2以下因素主導著這類實驗： 1.2.1 susceptibility to intergranular attack associated with the precipitation of chromium carbides is readily detected in all six tests. 1.2.1晶間腐蝕敏感性同碳鉻化合物的快速析出 1.2.2 sigma phase in wrought chromium-nickel-molybdenum steels. Which may or may not be visible in the microstructure, can 第一章电化学腐蚀 1、何为腐蚀原电池？（外电路短路，画图） 腐蚀原电池：外电路短路原电池。 2、何为次生腐蚀反应？举例说明（Fe） 次生腐蚀反应：阳极、阴极腐蚀产物之间发生反应。 如：Fe，Cu，3%NaCl溶液中； 阳极：Fe - 2e = Fe2+ 阴极：O2 + 2H2O + 4e ＝4OH－次生腐蚀过程：Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2 Fe(OH)2 沉积阳、极阴交界处形成致密膜起保护作用，若Fe(OH)2 进一步反应：Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝4Fe(OH)3，脱水成铁锈xFeO.yFe2O3.2H2O 疏松不起保护作用。 3、微电池的种类有哪些？ 定义：人眼不可辨，指阳极区和阴极区尺寸小，很难区分。 （1）成分不均匀钢或铸铁中的Fe、Fe3C或石墨，Fe为阳极，Fe3C或石墨为阴极；（2）组织不均匀晶界与晶粒内部，一般晶界为阳极，晶粒内部为阴极； （3）物理状态不均匀应力大晶格畸变为阳极，应力小为阴极。 4、双电层有哪几种？ （1）金属+ H2O Mn +.ne + mH2O = Mn+ .mH2O + ne （2）金属+ 金属盐溶液 CuSO4溶液中的Cu2+由于被Cu吸引沉积到Cu上。Cu2 + + 2e = Cu （3）非金属+ 电解质溶液 氧电极：Pt吸附O2或O，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e 氢电极：Pt吸附H2或H，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e 5、简述阴极和阳极化学极化、浓差极化、电阻极化的原因。 （1）阳极极化原因 A.化学极化（活化极化）：金属溶解速度＜电子迁移速度，电子迁移到阴极，失电子Mn+还未迁移到溶液中，导致阳极带正电荷，电位升高，ηa＞0; B.浓差极化：阳极周围Mn+向外扩散速度较慢，使阳极附近Mn+活度升高，ηc＞0; M - ne ＝Mn+；ε↑=ε0+RT/nF ln（a Mn↑/1） C. 电阻极化：阳极形成保护膜，使M→Mn+过程受阻，ηr＞0; （2）阴极极化原因 1.主题内容与适用范围 本标准规定了不锈钢硫酸—硫酸铜试验方法的试验设备，试验条件和步骤，试验结果的评定和试验报告的要求。 本标准适用于本厂不锈钢晶间腐蚀试验。 2.试样的选取 2.1 压力加工钢材的试样从同一炉号、同一批热处理和同一规格的钢材中选取。 2.2 焊接试样从产品钢材相同而且焊接工艺也相同的试板上选取。 2.3 试样尺寸及选取方法见表一。 3.试样的制备 3.1 试样用锯切取，如用剪刀时，应通过切削或研磨方法除去剪刀的影响部份。 3.2 试样上有氧化皮时，要通过切削或研磨除掉。需要敏化处理的试样，应在敏化处理后研磨。 3.3 试样切取及表面研磨时，应防止过热，被试验的试样表面粗糙度R a必须小于0.08μm。不能进行研磨的试样，根据双方协议也可采用其他方法处理。 试样尺寸及选取方法表一mm 4. 试样的敏化处理 4.1 试样的敏化处理在研磨前进行。 4.2 敏化处理前试样用适当的溶剂或洗涤剂（非氧化物）去油并干燥。 4.3 含碳量大于0.08%，不含稳定化元素的钢种不进行敏化处理。 4.4 对超低碳钢（碳含量不大于0.03%时）或稳定化钢种（添加钛或铌），敏化处理温度为650℃，压力加工试样保温2小时，铸件保温1小时。 4.5 含碳量大于0.03%，不大于0.08%，不含稳定化元素并用于焊接的钢种，应以敏化处理的试样进行试验。敏化处理制度在协议中另行规定。 4.6 焊接试样直接以焊后状态进行试验。对焊后还要经过350℃以上热加工的焊接件，试样在焊后还应进行敏化处理，敏化处理制度在协议中另行规定。 5. 试验设备 5.1 1容量为1-2L带回流冷凝器的启口—锥形烧瓶。 5.2 使试验溶液能保持微沸状态的加热装置。 6. 试验条件和步骤： 6.1 试验溶液：将100g硫酸铜（GB665 分析纯）溶介于700毫升蒸馏水或离子水中，再加入100ml硫酸（GB625 优级纯），用蒸馏水或去离子水稀释至1000ml，配制成硫酸—硫酸铜溶液。 6.2 试验前将试样用适当的溶剂或洗涤剂（非氯化物）去油并干燥。 6.3 在烧瓶底部铺一层铜屑（纯度不小于99.5%）,然后放置试样。保证每个试样与铜屑接触的情况下，同一烧瓶中允许放几层同一钢种试样。但是试样之间要互不接触。 6.4 试验溶液应高出最上层试样20mm以上，每次试验都应使用新试验液。 6.5 将烧瓶放在加热装置上，通以冷却水，加热试验溶液，使之保持微沸状态。试样连续16小时。 6.6 试验后取出试样、洗净、干燥、弯曲。 7. 试验结果评定 7.1 压力加工件和焊接件试样弯曲度为180°，焊接接头沿溶合线进行弯曲。 7.2 试样弯曲用的压头直径，当试样厚度不大于1mm时，压头直径为1mm，当试样厚度大于1mm 时，压头直径为5mm。 7.3 弯曲后的试样在10倍放大镜下观察弯曲试样外表面，有无因晶间腐蚀而产生的裂纹。从试样的弯曲部位棱角产生的裂纹，以及不伴有裂纹的滑移线，绉纹和表面粗糙等都不能认为是晶间腐蚀而产生的裂纹。 7.4 试样不能进行弯曲评定或弯曲裂纹难以判定时，则采用金相法观察。金相磨片经浸蚀后， 关于腐蚀 一、腐蚀的定义 腐蚀是材料在环境的作用下引起的破坏或变质。 金属和合金的腐蚀主要是由于化学或电化学作用引起的破坏，有时还同时伴有机械、物理或生物作用。例如应力腐蚀破裂就是应力和化学物质共同作用的结果。单纯物理作用的破坏，如合金在液态金属中的物理溶解，也属于腐蚀范畴，但这类破坏实例不多。单纯的机械破坏，如金属被切削、研磨，不属于腐蚀范畴非金属的破坏一般是由于化学或物理作用引起，如氧化、溶解、溶胀等。 二、腐蚀的危害 1．经济损失 腐蚀的危害非常巨大，它使珍贵的材料变为废物，如铁变成铁锈、（氧化铁）；使生产和生活设施过早地报废，并因此引起生产停顿，产品或生产流体的流失，环境污染，甚至着火爆炸。据统计，工业发达国家每年由于金属腐蚀的直接损失约占全年国民经济总产值的2～4％。中国1988年国民生产总值约为1万4千亿元，由于金属腐蚀造成的直接损失约为300～600亿元。据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，这还不包括由于停工减产、火灾爆炸等造成的间接损失。例如，发电厂一合锅炉管子腐蚀损坏，其价值不大，但引起一大片工厂停工，则损失要大得多。另外，非金属腐蚀损失还没有详细调查，由于混凝上、木材、塑料等用量庞大，腐蚀损失也是惊人的。材料腐蚀遍及所有的经济和生活领域，由于腐蚀主要是材料与化学介质发生化学反应所引起的，所以，对于大量使用和生产强腐蚀性化学产品的化学工业等，其危害就更大。克服腐蚀危害也是广大科技工作者的迫切任务。 2．对安全和环境的危害 腐蚀不仅造成经济上的损失；也经常构成对安全的威胁。均匀腐蚀，如铁生锈，一般进展缓慢，危险性不大，但一些局部腐蚀如孔蚀（穿孔）和应力腐蚀破裂，常常是突然发生的，可能引起事故，造成意外危险。过去国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁，桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷，油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸等。化工厂的腐蚀事故更多，如贮酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染，液氨贮罐爆炸，造成人员伤亡，管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如氯、硫化氢、氰化氢等的泄漏，则更危及工作人员和附近居民的生命安全。据一些化工厂的统计，化工设备的破坏约有60％是由于腐蚀引起的，而腐蚀破坏中约30％是均匀腐蚀，70％则属于危险的局部腐蚀，其中以应力腐蚀破裂为最多。可见，除了经济损失以外，腐蚀对安全和环境的威胁决不容忽视。 3．阻碍新技术的发展 一项新技术、新产品、和新工业的产生过程中，往往会遇到需要克服的腐蚀问题，只有解决了这些困难的腐蚀问题，新技术、新产品、新工业才得以发展。工业史上有许多例子，如铅室法硫酸工业是在找到了耐稀硫酸的铅材才得以发展起来的; 发明了不锈钢以后，生产硝酸和应用硝酸的工业才蓬勃兴起。近代还有一个有趣的例子，美国人在实施登月计划的过程中，遇到一个严重的腐蚀问题：盛四氧化二氮（氧化剂）的容器是用钛合金（6％A1，4％V）制成的，试验中几小时内就破裂，经查是应力腐蚀所致。后来科学家找到了防止破裂的方法：在氧化剂中加入少量水（＞1.5％）或加0.6％NO，作为缓蚀剂，控制了应力腐蚀，克服了这道障碍，人类终于登上了月球。 现在和未来在发展新技术、新产品的过程中，还会不断遇到各种新的腐蚀问题，而且是越来越困难的问题，例如化学、能源（包括核能）、航天工业等都有向高温、高压方向发展的趋势，这样可获得更高的生产率，更快的速度和更低的生产成本。但高温高压会造成更加苛刻的腐蚀环境。早期的喷气机油泵温度约为790℃，现在已达到约1100℃，这就需要适应高温、高速的新材料。由于石油和天然气的短缺，特别是我国，利用蕴藏量巨大的煤转化为气或液体燃料，是有重大意义的，但这就会遇到一连串的腐蚀问题：高温（超过1650℃）、高压、庞大的容器、粉尘的磨损腐蚀，硫化氢以及加氢引起的氢腐蚀，适应高温、高速、高磨蚀的泵和阀等。解决了这一系列问题，将可能获得廉价的煤的液化、气化燃料，将使我国以至世界的经济面貌大为改观。奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验
晶间腐蚀的定义
腐蚀机理(上篇)
不锈钢定义及代号
晶间腐蚀标准
金属腐蚀及控制
不锈钢晶间腐蚀试验规程
腐蚀的定义
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