在某些合金介質體系中,常發生嚴重的晶間腐蝕。例如,奧氏體不銹鋼在弱氧化介質(如曝氣海水)或強氧化介質(如濃硝酸)等特定腐蝕介質中可能產生嚴重的晶間腐蝕。
P. Si、B等雜質元素沿晶界偏析引起的非敏化晶間腐蝕只是晶界與晶體間形成化學濃度差而引起的簡單電化學腐蝕過程,或者是偏析導致的晶界耐蝕性下降,或者還有其他因素,需要進一步探討。
晶間腐蝕:金屬材料在特定腐蝕介質中沿晶界發生的局部選擇性腐蝕。晶界是不同晶粒之間的邊界。由于晶粒有不同的取向,原子在結處的排列必須逐漸從一個取向轉變為另一個取向。因此,晶界實際上是一種“表面”不完整的結構缺陷。由于晶格畸變的增加,晶界處原子的平均能量高于晶內。較高的能量稱為晶界能。純金屬晶界在腐蝕介質中的腐蝕速率比晶體的腐蝕速率快,這是因為晶界的能量高,原子處于不穩定狀態。
長期以來,采用含有穩定元素Ti和Nb的Cr - Ni奧氏體不銹鋼,如1Cr18Ni9Ti、0cr18ni11ti、1cr18ni12mo2ti、1cr18ni12mo3ti、1cr18ni11nb、0cr18ni11nb等,防止晶間敏化腐蝕,取得了滿意的效果。Ti和Nb的作用主要是與鋼中的過飽和碳形成穩定的tic、NBC等碳化物,以防止或減少Cr23C6碳化鉻的形成。