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。
晶間腐蝕的特點是當金屬表面沒有損傷時,晶粒間的結合力和金屬的脆響已經喪失。在嚴重的情況下,只要輕輕敲擊,它就會碎成粉末。
晶界吸附理論:超低碳不銹鋼經1050℃固溶處理后,在強氧化介質中也會發生晶間腐蝕。這時,鉻差或不銹鋼不能采用σ相析出理論。實驗表明,當p雜質達到100ppm或Si雜質達到1000 ~ 2000ppm時,它們會在高溫區晶界處吸附分離。這些雜質在強氧化劑介質的作用下會溶解,在晶界處產生選擇性晶間腐蝕。該鋼經敏化處理后不會出現晶間腐蝕,因為碳和磷形成了磷碳化物,限制了磷向晶界的擴散,降低了雜質在晶界的偏析,消除或減弱了對晶間腐蝕的敏感性。
非敏化(固溶體)晶間腐蝕是指Cr - Ni奧氏體不銹鋼在高溫(1000 ~ 1150℃)加熱和保溫后快速冷卻后的固溶體狀態。不需要敏化(焊接或450 ~ 850°C敏化溫度加熱)處理,在某些腐蝕性介質中也會發生相同的晶間腐蝕。產生非敏化晶間腐蝕的Cr - Ni奧氏體不銹鋼不僅包括普通不銹鋼,還包括耐敏化晶間腐蝕的超低碳不銹鋼和含有穩定元素Ti、Nb的不銹鋼。