奥氏体不锈钢的晶间腐蚀机理

奥氏体不锈钢是一种常用的镍钴铁合金，其具有良好的耐腐蚀性能，可以用于船舶、化工、石油、电力、食品等行业的腐蚀环境中。但是，由于其中的氧化物，它也会受到晶间腐蚀的影响，从而导致腐蚀速率加快。

晶间腐蚀的机理，主要有"贫Cr理论"和"晶界杂质选择性溶解理论"等。

不锈钢发展园林雕塑

C在奥氏体中的饱和溶解度小于0.02%，一般不锈钢的含C量都高于这个数值，当不锈钢从固溶温度冷却下来时，C处于过饱和，受到敏化处理时，C和Cr形成碳化物（主要为（Cr，Fe）_{23C6型）在晶界析出。由于（Cr，Fe）23C6含Cr量很高，而Cr在奥氏体中扩散速率很低，这样就在晶界两侧形成了贫Cr区，其含Cr量低于12mass%，因而钝化性能与晶粒不同，即晶界区和晶粒本体有了明显的差异，晶粒与晶界构成活态-钝态的微电偶结构，造成晶界腐蚀。}

在强氧化性介质（如浓硝酸）中不锈钢也会发生晶间腐蚀，但晶间腐蚀不是发生在经过敏化处理的不锈钢上，而是发生在经固溶处理的不锈钢上，对这类晶间腐蚀显然不能用贫Cr理论来解释，而要用晶界区选择性溶解理论来解释。当晶界上析出了σ相（FeCr金属间化合物），或是有杂质（如磷、硅）偏析，在强氧化性介质中便会发生选择性溶解，从而造成晶间腐蚀，而敏化加热时析出的碳化物有可能使杂质不富集或者程度减轻，从而消除或减少晶间腐蚀倾向。

以前，"贫Cr理论”的主要弱点是缺乏直接证明Cr区的存在，采用电子探针都无法检测，因为贫Cr区太窄，光束的范围超出了贫Cr区的缘故，但现在应用透射电镜薄膜技术已直接观察到了贫Cr区并测得了贫Cr区的宽度和贫化程度。另外，支持贫Cr理论的有利证据是从阳极极化曲线间接的测出了电流密度的数据，不同Cr含量的钢随Cr含量的降低，其临界电流密度和钝化电流密度也相应增加。

对于"晶界杂质选择性溶解理论”，有力的证据是在晶界区用AES分析可以检测到磷、硅的存在，而在晶内却检测不到，这说明晶体内和晶界存在浓度的差异，从而引起晶间腐蚀的发生，但腐蚀刚开始时含磷、硅物质的溶解起诱导作用，而后应力和缝隙的产生加速了晶界的腐蚀，这些过程都缺乏有力的证据。

另外，晶间腐蚀的机理还有“晶界吸附理论”、“亚稳沉淀相理论”等。这些理论，彼此并不矛盾，互为补充。晶间腐蚀的机理的研究十分重要，应充分应用现代检测技术，研究晶间原子结构的改变、断口形貌、化学成分的变化、腐蚀的过程、腐蚀产物的成分以及晶界合金元素的相互影响等，进一步解释晶间腐蚀现象。

晶间腐蚀是指在金属表面上形成的氧化物膜与金属表面之间形成的晶界处，氧化物膜的析出和金属表面的损耗，这种腐蚀行为称为晶间腐蚀。晶间腐蚀是由于金属表面的析出和氧化物膜的形成，形成的晶界处的腐蚀。

晶间腐蚀的机理主要有两种：一种是由于金属表面的析出和氧化物膜的形成，形成的晶界处的腐蚀；另一种是由于金属表面的析出和氧化物膜的形成，形成的晶界处的腐蚀。

对于奥氏体不锈钢而言，晶间腐蚀的机理主要是由于金属表面的析出和氧化物膜的形成，形成的晶界处的腐蚀。当金属表面析出的铁离子与氧化物膜中的氧离子发生作用时，会产生氧化物膜的破坏和金属表面的损耗，从而使金属表面受到晶间腐蚀的影响。

因此，为了防止奥氏体不锈钢受到晶间腐蚀的影响，应当采取相应的措施，如采用保护膜或阴极保护技术，以降低金属表面的析出，减少晶间腐蚀的发生。