如何防止不锈钢等材料的晶间腐蚀

1. 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的如何防止

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止
晶间腐蚀是奥氏体不锈钢焊接过程中最危险的破坏形式之一.本文通过对晶间腐蚀产生原因的深入研究,提出了相应的防止方法,对提高产品的质量具有重要的指导意义

2. 为了消除奥氏体不锈钢的晶间腐蚀采取的措施有

为了避开晶间腐蚀，可采用小的焊接电流，大的焊接速度，短弧焊；焊条不作横专向摆动，多层多道焊时，待先属焊一层完全冷却下来后再焊下一道。甚至用冷水浇等措施来加速焊缝的冷却，以减少在上述温度区的停留时间。与腐蚀介质接触的一面焊缝应该尽可能最后焊接，使它远离热循环作用。还有就是选用低碳焊材，比如焊304的时候用308L，那个L就代表低碳。
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3. 不锈钢的腐蚀预防都有哪些注意事项

1、不锈钢机械加工过程中的注意事项
加工区：不锈钢件的加工区域应相对固定。加工区的平台应采取防护措施，如铺橡胶垫等。不锈钢件加工时应避免对不锈钢件表面防护层的损伤。
2、使用环境中存在氯离子
氯离子广泛存在，比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中，腐蚀很快，甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求，而且需要经常擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥。（这样就可以给他定个“使用不当”。）美国有一个例子：某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液，该容器已使用近百余年，上个世纪九十年代计划更换，因橡木材料不够现代，采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。
3、没有经过固溶处理
合金元素没有溶入基体，致使基体组织合金含量低，抗蚀性能差。
4、天生的晶间腐蚀
这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌，再配以稳定处理，可以减少晶间腐蚀。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，18-8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。用于需要焊接的场合，较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀。
5、粉尘
制作经常是在有粉尘的场地进行，空气中常带有许多粉尘，它们不断地落在设备表面。它们可以用水或碱性溶液去除掉。不过，有附着力的尘垢需要高压水或蒸气进行清理。
6、浮铁粉或嵌入的铁
在任何表面上，游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀。因此，必须清除。浮粉一般可随粉尘一起清除掉。有些粘着力很强，必须按嵌入的铁处理。除粉尘外，表面铁的来源很多，其中包括用普通碳钢钢丝刷清理和用以前在普碳钢，低合金钢或铸铁件上使用过的砂子、玻璃珠或其它磨料进行喷丸处理，或在不锈钢部件及设备附近对前面提到的非不锈钢制品进行修磨。在下料或吊过过程中如果不对不锈钢采取保护措施，钢丝绳、吊具和工作台面上的铁很容易嵌入或玷污表面。订货要求和制作后检查可以防止并发现游离铁的存在，ASTM标准A380规定了检查不锈钢表面铁或钢微粒的铁锈试验法。当要求绝对不能有铁存在的时候，应该使用这种检验方法。如果结果令人满意，应用干净的纯水或硝酸对表面进行洗涤，直到深蓝色完全消失。正如标准A380指出的如果铁锈试验溶液不能全部清除干净，不推荐在设备的工艺表面，即用来生产人类消费品的直接接触表面采用这种试验方法。比较简单的试验方法是在水中暴露12~24小时，检查是否有锈斑。这种试验灵敏性差，而且耗时。这些都是检测试验，不是清理方法。如果发现有铁存在，必须用后面介绍的化学和电化学的方法进行清理。
7、划痕
为了防止工艺润滑剂或生成物和/或污物积留，必须对划痕和其它粗糙表面进行机械清理一般都是用不锈钢专用抛光机去除。如果在焊接或修磨过程中不锈钢在空气中被加热到一定的高温，焊缝两侧、焊缝的下表面和底部都会出现铬氧化物热回火色。热回火色比氧化保护膜薄，而且明显可见。颜色决定于厚度，可呈见彩虹色、蓝色、紫色到淡黄色和棕色。较厚的氧化物一般为黑色。它是由于在高温或长时间在较高度下停留所致。当出现任何一种这类氧化层时，金属表面的铬含量都会降低，造成这些区域的耐腐蚀性降低。在这种情况下，不仅要消除热回火色和其它氧化层，还应对它们下面的贫铬金属层进行清理。
8、锈斑
制作前或制作过程中有时会看到不锈钢产品或设备上生锈，这说明表面受到严重污染。设备投入使用前必须把锈清除掉，彻底清理过的表面应通过铁试验和/或水试验进行检验。
9、粗糙的研磨和机加工
研磨和机加工都会造成表面粗糙，留有凹槽，重叠和毛刺等缺陷。每种缺陷也可能使金属表面损伤到一定深度，以至于受损伤的金属表面无法通过酸洗，电抛光或喷丸（如干喷砂，磨料用玻璃珠）等方法清理掉。粗糙表面能够成为发生腐蚀和沉积生成物的发源地，重焊前清理焊缝缺陷或清除多余的焊缝加强高都不能用粗磨进行研磨。对后一种情况，应再用细磨料研磨。
10、焊接引弧斑痕
焊工在金属表面引弧时，会造成表面粗糙缺陷。保护膜受损，留下潜在的腐蚀源。焊工应在已经焊好的焊道上或在焊缝接头的侧边引弧。然后将引弧痕迹熔入焊缝中。
11、焊接飞溅
焊接飞溅与焊接工艺有很大关系。例如：GTAM（气体保护钨极电弧焊）或TIG（惰性气体保护钨极焊）没有飞溅。但是，采用GMAW（气体保护金属电弧焊）和FCAW（带焊剂芯的电弧焊）两种焊接工艺时如果焊接参数使用不当会造成大量飞溅。出现这种情况时，必须调整参数。如果要解决焊接飞溅的问题，焊接前应在接头的每一边涂上防溅剂，这样可以消除飞溅物的附着力。焊完后可以很容易地将这种防溅剂及各种飞溅物清理掉，可不损伤表面或带来轻微损伤。
利用焊剂进行焊接的工艺有手工焊，带焊剂芯电弧焊和埋弧焊，这些焊接工艺都会在表面留下细小的焊剂颗粒，普通的清理方法无法将它们清除掉。这此颗粒将是缝隙腐蚀的腐蚀源，必须采用机械清理方法去除这些残留焊剂。
12、焊接缺陷
焊接缺陷如：咬边、未焊透、密集气孔和裂纹不仅降低接头的牢固性，而且还会成为缝隙腐蚀的腐蚀源。改善这种结果进行清理操作时，它们还会夹带固体颗粒。这些缺陷可通过重新焊接或修磨后重焊进行修补。
13、油和油脂
有机物质如：油，油脂甚至指印都会成为局部腐蚀的腐蚀源。由于这些物质能起屏障作用，它们会影响化学和电化学清理效果，因而必须彻底清理掉。ASTMA380有一种简单的断水（WATERBREAK）试验检测有机污染物。试验时，从垂直表面的顶部浇下水，在向下流的过程中水会沿着有机物质的周围分开。熔剂和/或酸性化学清洗剂可清除油迹和油脂。
14、残余粘合剂
撕掉胶带和保护纸时，粘合剂总有一部分残留在不锈钢表面。如果粘全剂还没硬，可以用有机熔剂去除。但是，当曝露在光或空气中时，粘全剂变硬，形成缝隙腐蚀的腐蚀源。然后需要用细磨料进行机械清理。
15、油漆笔印
这些污染物的影响与油和油脂的影响相似。建议用干净的刷子和干净的水或碱性清洗剂进行洗涤，也可以使用高压水或蒸汽冲洗。在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获得广泛应用。

4. 不锈钢的晶间腐蚀怎么消除

已经发生的晶间腐蚀，没有办法消除，只能彻底更换不锈钢。可以采取措施防止晶间腐蚀的发生，如利用电化学原理采取的防止腐蚀的发生

5. 不锈钢工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀

（1）降低钢来中的碳量自，使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度，即从根本上解决了铬的碳化物（Cr23C6）在晶界上析出的问题。通常钢中合碳量降至0.03%以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。 （2）加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物（TiC或NbC）的元素，避免在晶界上析出Cr23C6，即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。 （3）通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例，使其具有奥氏体+铁索体双相组织，其中铁素体占5%一12%。这种双相组织不易产生晶间腐蚀。 （4）采用适当热处理工艺，可以防止晶间腐蚀，获得最佳的耐蚀性。文章来源：

6. 18—8不锈钢产生晶间腐蚀的原因和阻止方法

18-8不锈钢产生晶间腐蚀的原因和阻止方法：
晶间腐蚀出现于某些特殊的合金中，通常当它们在焊接或热处理期间加热到其敏感温度区时即可能会发生晶间腐蚀。
晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利区城。当诸如某些不锈钢合金加热到425-870℃，铬的碳化物即会在晶粒边界析出。导致碳化物附近出现贫铬区同时影响晶界区的钝化性。
在特殊介质中，如硝酸或高温水中，可能出现低铬区的溶蚀现象。晶粒是以一种砂糖似的表面出现的。当用一取样器擦过时，它们很容易被擦掉。不锈钢和镍合金的晶间腐蚀可以通过采用低碳合金、加入碳化物形成元素如钛或铌，或利用稳定化退火来使之避免。晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏，它与一般选择性腐蚀不同之处在于，腐蚀的局部性是显微尺度的，而宏观上不一定是局部的。晶界上优先腐蚀，虽然外观上保持着金属光泽，但晶粒间渐渐失去联系以致晶粒脱落。
晶间腐蚀的影响因素：金属的化学成分和金相组织。含碳量愈高，愈易产生晶间腐蚀。铁素体的存在可以防止晶间腐蚀，但晶粒度过大则会加速晶间腐蚀。焊前钢材的受热情况，若钢材受过550～850℃的预热，则易发生晶间腐蚀。焊接、使用过程中存在应力。在中等氧化性环境中易产生晶间腐蚀。

为此，应选用稳定性好的低碳不锈钢，极低含碳量和较高钛、铌、钽、锆含量的焊接材料，但该种焊缝强度低且易产生热裂。

7. 防止不锈钢焊接接头晶间腐蚀的措施是正确地选择焊接什么严格控制焊接什么焊后进行固熔或稳定化热处理

正确地选择焊接工艺 严格控制焊接温度

8. 晶间腐蚀的预防措施

防止晶间腐蚀的措施有：
1 调整焊缝的化学成份，加入稳定化元素减少形成碳化铬的可能性，如加入钛或铌等。
2 减少焊缝中的含碳量，可以减少和避免形成铬的碳化物，从而降低形成晶界腐蚀的倾向，含碳量在0．04%以下，称为“超低碳”不锈钢，就可以避免铬的碳化物生成。
3工艺措施，控制在危险温度区的停留时间，防止过热，快焊快冷，使碳来不及析出。
奥氏体型不锈钢焊接结构预防方法
①使用低碳牌号00Cr19Ni10(304L)或00Cr17Ni14Mo2(316L)，或稳定的牌号0Cr18Ni11Ti(321,多见于欧洲)或0Cr18Ni11Nb(347,多见于美国).使用这些牌号不锈钢可防止焊接时碳化物沉淀出造成有害影响的数量。②如果结构件小，能够在炉中进行热处理，则可在1040-1150℃进行热处理以溶解碳化铬，并且在425-815℃区间快速冷却以防止碳的沉淀。
焊接铁素体不锈钢在某些介质中也可能出现晶间腐蚀。这是当钢从925℃以上快速冷却时，碳化物或氧化物沉淀，金属晶格应变造成的，焊接后进行消除应力热处理可消除应力并恢复耐腐蚀性能。在1Cr17不锈钢中加入超过8倍碳含量的钛，通常可减少焊接钢结构在一些介质中的晶间腐蚀。然而加入钛在浓硝酸中不是有效的。
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。
晶间腐蚀指腐蚀主要发生在金属材料的晶粒间界区，沿着晶界发展，即晶界区溶解速度远大于晶粒溶解速度。 （1）晶粒和晶界区的组织不同，因而电化学性质存在显著差异。——内因
（2）晶粒和晶界的差异要在适当的环境下才能显露出来。——外因

9. 不锈钢的晶间腐蚀怎么消除

1，降低不锈钢的C含量。
2，适宜的热处理，如固溶处理。
3，加稳定化元素。主要还是保Cr，减少Cr23C6的产生，保护含Cr的钝化膜。

10. 含碳量低的奥氏体不锈钢应怎样进行热处理才能避免发生晶间腐蚀

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