304管(guan)由于常(chang)温(wen)下(xia)力学性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，并且耐(nai)腐(fu)蚀性(xing)能优(you)异(yi)，因(yin)而(er)在各个(ge)领域(yu)广泛使用(yong)。但是304管在(zai)450~850℃使(shi)用过(guo)程中极(ji)易产(chan)生晶间腐蚀和(he)晶间应力腐蚀，导(dao)致工(gong)件的(de)失(shi)效(xiao)破(po)坏(huai)引发严(yan)重(zhong)事故，造成(cheng)巨(ju)大(da)的(de)经(jing)济损(sun)失，并严重(zhong)危(wei)及生产(chan)和(he)人(ren)身安全(quan)。本文就(jiu)304管晶间腐(fu)蚀(shi)影响(xiang)因(yin)素(su)及相(xiang)应(ying)措施(shi)展开论(lun)述。
晶间(jian)腐(fu)蚀(shi)是(shi)由(you)于晶粒(li)和(he)晶(jing)界成分(fen)不均，在一(yi)定(ding)腐蚀介(jie)质(zhi)下构(gou)成(cheng)自发(fa)的微(wei)电(dian)偶(ou)，从(cong)而引起的(de)材(cai)料(liao)局(ju)部(bu)腐(fu)蚀行(xing)为(wei)。晶(jing)间腐(fu)蚀(shi)是沿着材(cai)料(liao)的晶(jing)界(jie)不(bu)断扩(kuo)展(zhan)的。腐(fu)蚀(shi)源(yuan)于(yu)表(biao)面，沿(yan)晶(jing)界(jie)网络向(xiang)内(nei)部扩(kuo)展和(he)渗透(tou)，大大削弱(ruo)材(cai)料晶粒之(zhi)间(jian)的结(jie)合(he)强(qiang)度(du)，在(zai)宏观(guan)上表(biao)现(xian)为力(li)学性(xing)能(neng)严重(zhong)降低。晶间腐(fu)蚀发生(sheng)时不(bu)易被发现(xian)，表面(mian)上腐(fu)蚀部位(wei)具有(you)金(jin)属(shu)光泽，实际服役(yi)受(shou)力(li)时极易破碎，导致(zhi)设备(bei)瞬(shun)间(jian)失(shi)效(xiao)，猝(cu)不及防，造成极大(da)危害。
304管(guan)晶间(jian)腐(fu)蚀(shi)影响因素及(ji)相(xiang)应措施 1.腐(fu)蚀介(jie)质(zhi)的影(ying)响。腐(fu)蚀介质的种(zhong)类(lei)及(ji)成(cheng)分(fen)决定(ding)了晶间腐(fu)蚀的(de)产生(sheng)与否(fou)，以(yi)及腐蚀程度。一(yi)般来(lai)说(shuo)，酸、碱、氯(lv)化(hua)物(wu)，都(dou)会对304管产(chan)生(sheng)比较(jiao)严(yan)重的化(hua)学(xue)腐蚀。而(er)且腐蚀介质的浓度越(yue)大(da)，产生的腐(fu)蚀程(cheng)度(du)就(jiu)越严(yan)重。因(yin)而实际应用(yong)中，都(dou)会在材料(liao)表(biao)面(mian)镀一层耐腐(fu)蚀层从(cong)而(er)杜绝腐蚀介(jie)质和(he)金属的直接接触(chu)。
2.温(wen)度(du)的(de)影响(xiang)。奥氏(shi)体(ti)不(bu)锈钢(gang)的敏化(hua)温度(du)区(qu)间为450~850℃，在(zai)此(ci)敏化温(wen)度范(fan)围内(nei)会(hui)产(chan)生(sheng)Cr23C6，导致(zhi)晶(jing)间(jian)腐蚀(shi)能力(li)降低(di)。有(you)效地(di)控制工(gong)件的(de)工(gong)作(zuo)温(wen)度(du)低(di)于(yu)450℃就(jiu)不会在晶(jing)界处产(chan)生(sheng)铬(ge)的(de)偏析(xi)，或(huo)者(zhe)温度(du)高于850℃，晶粒(li)内(nei)部铬(ge)扩(kuo)散(san)速度加(jia)快，会(hui)使得晶界处有足(zu)够(gou)的铬(ge)，不(bu)会(hui)形(xing)成(cheng)贫(pin)铬区，从而(er)降(jiang)低(di)腐蚀(shi)产(chan)生(sheng)的可能(neng)性。
3.含(han)碳(tan)量的影响。不锈(xiu)钢(gang)管晶间(jian)腐蚀(shi)与碳元素的(de)含(han)量息(xi)息(xi)相(xiang)关。当碳含量(liang)较低(di)时，碳(tan)与(yu)铬的结(jie)合倾向(xiang)较(jiao)小。当碳含量高于0.08%wt时，碳的(de)扩散(san)量会(hui)增大，此(ci)时(shi)析出(chu)的(de)碳(tan)则(ze)会(hui)增加，易(yi)于(yu)在晶(jing)界处(chu)形(xing)成(cheng)的(de)碳化(hua)铬，从(cong)而生成(cheng)了(le)贫(pin)铬(ge)区(qu)域(yu)，引(yin)起材(cai)料(liao)的(de)晶(jing)间腐蚀(shi)，所以(yi)碳(tan)含(han)量(liang)和晶(jing)间(jian)腐蚀息息相(xiang)关，通(tong)过控(kong)制304管(guan)的碳(tan)含量(liang)能够(gou)有(you)效(xiao)地抑(yi)制晶(jing)间(jian)腐蚀。
4.合(he)金元(yuan)素(su)的影响(xiang)。在不锈(xiu)钢中添(tian)加一(yi)些(xie)强(qiang)碳(tan)化物(wu)形(xing)成元(yuan)素，这样碳(tan)就不(bu)会优(you)先与(yu)铬(ge)发生(sheng)反应，晶(jing)间附近难(nan)以(yi)形(xing)成(cheng)贫(pin)铬区(qu)，抑(yi)制(zhi)晶间(jian)腐蚀现象的(de)产生，从而(er)提(ti)高不(bu)锈(xiu)钢发(fa)生晶间腐蚀(shi)抗(kang)力。一般情(qing)况下(xia)，在(zai)不(bu)锈(xiu)钢(gang)中优(you)先(xian)加入(ru)钛(tai)、铌等合金(jin)元(yuan)素，这些(xie)元(yuan)素不仅可以(yi)提(ti)高(gao)不(bu)锈钢的(de)耐(nai)晶间腐蚀性能(neng)，而且能够(gou)改善(shan)钢(gang)的(de)强(qiang)度和(he)韧(ren)性(xing)，并(bing)降低(di)脆性(xing)转(zhuan)变(bian)温(wen)度(du)。
5.热处理(li)工艺的影(ying)响。热处理(li)对奥氏(shi)体(ti)不锈(xiu)钢(gang)的抗(kang)晶(jing)间腐(fu)蚀(shi)能力影(ying)响很(hen)大(da)，合适(shi)的(de)热(re)处(chu)理(li)工(gong)艺可(ke)以(yi)消除贫铬(ge)区、稳定(ding)金属(shu)组(zu)织。比如(ru)固溶(rong)处(chu)理后水淬(cui)，奥(ao)氏(shi)体(ti)组织在迅(xun)速(su)冷(leng)却(que)过程(cheng)中来不及发生(sheng)相(xiang)变，保(bao)持(chi)了高温的单(dan)相奥(ao)氏体组织状(zhuang)态(tai)，有利(li)于(yu)消除晶间腐(fu)蚀(shi)。另(ling)外(wai)，在高温(wen)下(xia)使用304管(guan)时(shi)，加快(kuai)冷却速度或(huo)加热(re)速度，缩短在(zai)敏化温(wen)度范(fan)围(wei)停留(liu)的时(shi)间(jian)，抑(yi)制碳(tan)化(hua)物的(de)析出，可以(yi)防(fang)止晶(jing)间(jian)腐(fu)蚀(shi)的产生(sheng)。
目前，为避免晶(jing)间腐(fu)蚀现(xian)象的(de)出(chu)现，一般采用的方(fang)法(fa)为：在(zai)合金(jin)中(zhong)加入(ru)强碳(tan)化(hua)物(wu)形(xing)成元素，如Ti和(he)Nb；采(cai)用足够(gou)快(kuai)的(de)冷却(que)速(su)度，使(shi)构(gou)件快(kuai)速(su)通过敏化(hua)温度(du)区间；降低(di)碳(tan)含量，减(jian)少碳(tan)化(hua)铬的(de)析(xi)出(chu)。但是这(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)都存(cun)在(zai)一定的局(ju)限性，不能(neng)从根本上改(gai)善(shan)304管(guan)的(de)晶(jing)间(jian)腐(fu)蚀性(xing)能。有关晶(jing)界(jie)结(jie)构(gou)的研究表明(ming)，晶界(jie)腐(fu)蚀(shi)与(yu)晶界(jie)结(jie)构(gou)密切(qie)相关，低Σ重(zhong)合位置(zhi)点阵晶界（也称特殊(shu)晶(jing)界(jie)）对(dui)滑(hua)移、断裂(lie)、腐(fu)蚀(shi)和应力(li)腐(fu)蚀有强烈的抑制作用，而自(zi)由晶(jing)界由于(yu)具有高的能(neng)量(liang)和(he)高的(de)移动性，常成为裂(lie)纹生长的核心(xin)和(he)裂纹扩(kuo)展的(de)通(tong)道，从(cong)而导(dao)致(zhi)晶(jing)间(jian)腐(fu)蚀裂(lie)纹和晶(jing)间(jian)应(ying)力腐蚀裂纹(wen)的出现。因(yin)此(ci)，要从(cong)根本(ben)上(shang)防止奥氏(shi)体不(bu)锈钢晶(jing)间腐(fu)蚀必(bi)须(xu)从晶界的控制和(he)设计(ji)入手(shou)，通(tong)过(guo)合理的手段(duan)产(chan)生(sheng)更(geng)多(duo)的(de)特殊晶(jing)界(jie)从而有效(xiao)地抑(yi)制合(he)金(jin)元素(su)在(zai)晶界偏析，改(gai)善(shan)不锈钢(gang)的(de)晶间腐蚀(shi)性能(neng)。
