铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢一样,也发生晶间腐蚀,但敏化处理及避免这种腐蚀的热处理则恰好与奥氏体钢相反。铁素体不锈钢自925℃以上急速冷却(例如水淬)容易遭受晶间腐蚀;这种易受晶间腐蚀的状态(敏化态)经过650～815℃短时回火,便可消除或减少,热处理对Cr17及Cr18Ni8不锈钢晶间腐蚀的影响。
铁素体不锈钢的晶间腐蚀是由于晶界上碳化物沉淀引起的,目前,人们广泛接受用贫铬机理来解释铁素体不锈钢的晶间腐蚀现象:由于固溶度的影响,在925℃以上保温时,碳在α相中晶界吸附趋势将大于γ相,既然可以在γ相的晶界吸附,那么碳将在α相的晶界有更大的吸附(因为碳在α相的固溶度远小于它在γ相的固溶度;碳在α相中的扩散远快于在γ相中的扩散)。只有极快的冷却,由于抑制了晶界碳化铬的沉淀,才没有晶间腐蚀。而在水淬或空冷的情况下,也无法抑制晶界上吸附的碳与紧邻的铬以碳化铬形态在晶界沉淀,周围有贫铬区,故有晶间腐蚀。由于铬在α2Fe中扩散较快,因而在650～815℃范围内短期回火,便可通过扩散而降低很狭窄的贫铬区中贫铬程度;此外,在这个温度范围内回火,晶界碳化物球化;这两个因素说明了晶间腐蚀消失的原因。
基于铁素体不锈钢的晶间腐蚀主要是由碳化物在晶界的沉淀引起的,在工业上行之有效的防止铁素体不锈钢晶间腐蚀的措施与防止奥氏体不锈钢晶间腐蚀的办法相似,主要有:
(1)把碳含量和氮含量降到很低,例如小于0.005%C,小于0.015%N。
(2)在700～800℃短时间回火。
(3)加入足够的钛或者铌固定钢中的碳和氮。 |
