304管晶(jing)间腐蚀影(ying)响(xiang)因素及相应措施

       304管由于常温下力学性能良好，并且耐腐蚀性能优异，因而在各个领域广泛使用。但是304管在450~850℃使(shi)用过程中极易产生晶间腐蚀和晶间应力腐蚀，导(dao)致工件的失效破(po)坏(huai)引发严重事故(gu)，造成(cheng)巨(ju)大(da)的经济(ji)损失，并严重危及生(sheng)产和人身安全。本(ben)文就304管晶间腐蚀影响因素及相(xiang)应措施展开论述。        晶间腐蚀是由于晶粒和晶界成分不均，在一定腐蚀介质下构(gou)成自发的微电偶(ou)，从而引起的材料局部腐蚀行为。晶间(jian)腐蚀是沿着(zhe)材料的晶界不断(duan)扩展的(de)。腐蚀源于表面，沿晶界网络向内部扩(kuo)展和渗透(tou)，大大削弱材料晶粒之间的结合强度，在宏观上表现为力学(xue)性能严重降低。晶间腐(fu)蚀发生(sheng)时不易被发现，表面上腐蚀部(bu)位具有金属光泽，实际服役受力时(shi)极易(yi)破碎，导致设备瞬间失效，猝不及防，造成极大危(wei)害。

       304管晶间腐蚀(shi)影(ying)响因(yin)素及相应措施

       1.腐蚀介质的影响。腐蚀介质的种类及成分决定了晶间腐(fu)蚀的产生与否，以及腐蚀程度。一般来说，酸、碱、氯化物，都会(hui)对304管产(chan)生比较(jiao)严重(zhong)的(de)化学腐蚀。而且腐蚀介质的浓度越大，产生的腐蚀程度就越严(yan)重。因而实际应用中，都会在材料表面镀一层耐(nai)腐蚀(shi)层(ceng)从而杜绝腐蚀介质和金属的直接接触。

       2.温度的影响。奥氏(shi)体不锈钢的敏化(hua)温度(du)区间为450~850℃，在此敏化温度范围内会(hui)产生Cr23C6，导致晶间腐蚀能力降(jiang)低。有效地控制工件的工(gong)作温度低于450℃就不会在晶界处产生铬的偏析(xi)，或(huo)者温度高于850℃，晶粒内部铬扩散速度加快，会使得晶界(jie)处有足够的铬，不(bu)会形成(cheng)贫铬区，从而(er)降低腐蚀产生的可能性。        3.含碳量的影响。不锈钢管晶间(jian)腐蚀与碳元素的含量息息相关(guan)。当碳含(han)量较低时，碳与铬的结合倾(qing)向较小。当碳(tan)含(han)量高于0.08%wt时(shi)，碳的扩散量会增大，此时析(xi)出的碳(tan)则会增(zeng)加，易于在晶界处形成的碳(tan)化铬，从而生成了贫铬区域，引起材料的晶间腐蚀，所以碳含量和晶间腐蚀息息相关，通过控(kong)制304管的碳含量(liang)能够有效地抑制晶间腐蚀。

       4.合金元(yuan)素的(de)影响。在不锈(xiu)钢中添加一些强碳化物形成元素(su)，这样(yang)碳就不(bu)会(hui)优先与铬发生(sheng)反应，晶(jing)间附(fu)近难以形成(cheng)贫铬(ge)区，抑制晶间腐蚀(shi)现(xian)象(xiang)的(de)产生，从而提高不锈钢发生晶间腐蚀抗力。一般情况下，在不锈钢中优先加入钛、铌等合金元(yuan)素，这些元素不仅可以提(ti)高不锈钢的耐晶间腐蚀性(xing)能，而且能够改善钢的(de)强度和韧(ren)性，并降低脆性转变温度(du)。

       5.热处理工艺的影响。热处理对奥氏体不锈钢(gang)的(de)抗(kang)晶间腐蚀能力影响(xiang)很大，合适的热处理工艺可以消除贫铬区、稳定金属组(zu)织。比如固溶处理后水淬，奥氏体组(zu)织在迅速冷却过程中来(lai)不(bu)及发生相变，保持了高温的(de)单相奥氏体组织状态，有利于消除(chu)晶间腐蚀。另外，在(zai)高温下使用(yong)304管时，加快冷(leng)却速度或加热速度，缩短在敏化温度范围停留的时(shi)间，抑制(zhi)碳化物的析出，可(ke)以防止晶间腐蚀的产生。        目前，为避免晶(jing)间腐(fu)蚀现(xian)象的(de)出现，一般采用的方法为：在合金中加(jia)入强碳化物形成元素，如Ti和Nb；采用足够(gou)快的冷却(que)速度(du)，使(shi)构件快速通过(guo)敏化温度区间；降低碳含量，减少碳化铬(ge)的析出。但是这些方法都存在一定的局限性，不能(neng)从(cong)根(gen)本上改善304管的晶间腐蚀性能(neng)。有(you)关晶界结构的研究表明，晶界腐蚀与晶界结构密切(qie)相关，低Σ重合位置点阵晶(jing)界（也称特殊晶(jing)界）对滑(hua)移、断裂(lie)、腐蚀和应力腐蚀有强烈的抑制作用，而自由晶界由于具有高(gao)的能(neng)量和高的移动性，常成为裂纹生长的核心和裂纹扩展的通道，从而导致晶(jing)间腐蚀裂纹(wen)和晶间应力腐蚀裂纹的出现。因此，要从根本上防止奥氏体不锈钢晶间(jian)腐蚀必(bi)须从晶界的(de)控制和设计入(ru)手，通过合理的手(shou)段产生更多的特殊晶界从而有效地抑制合金元素在晶界偏析，改善不锈钢的(de)晶(jing)间腐(fu)蚀性能。