什麼是使不銹鋼產生晶間腐蝕的最有害元素

A. 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕

奧氏體不銹鋼具有優良的抗均勻腐蝕的能力,但在一定成分、應力和腐蝕介質下專特別容易屬發生晶間腐蝕,這種腐蝕是由敏化引起的.所謂敏化是指奧氏體不銹鋼在cr的碳化物沿其晶界脫溶的溫度下保持足夠長的時間,而引起對晶間腐蝕敏感的現象[1].經過熱處理的不銹鋼,在晶界上析出cr23c6,使晶界附近形成貧cr區,從而發生晶間腐蝕.因此,工業上迫切需要一種快速、無損和定量的現場技術檢測不銹鋼的晶間腐蝕敏感性

B. 不銹鋼腐蝕的種類和與預防解決方法

在許多人眼裡，不銹鋼是不是就是不會發生腐蝕的鋼材呢?其實不然，不銹鋼其實也會發生腐蝕。不銹鋼由於其含有的材料成分不盡相同，它的腐蝕類型也就多種多樣。不同的腐蝕類型需要用到不同的預防解決措施。許多人對此並不了解，往往等到不銹鋼製品生銹了才追悔莫及。本文就將為大家介紹一下不銹鋼腐蝕的幾種類型和常見的預防解決方法，供大家有需要的時候做下參考。

晶間腐蝕

晶間腐蝕是由於晶界上貧Cr，導致該區域優先腐蝕，進而使晶粒整體從金屬上脫離。熱處理450℃~850℃溫度區間中C與Cr易形成碳鉻化合物(Cr23C6)，晶界處消耗的Cr不能及時從晶粒中得到補充，使晶界區域貧Cr，這是導致晶間腐蝕的關鍵。

為了預防不銹鋼發生晶間腐蝕，一般的解決辦法：

1、固溶退火金屬被均勻加熱到1050℃~1060℃，然後急速冷卻;

2、添加穩定化元素Ti、Nb等;

3、選用低碳不銹鋼。

點蝕

點蝕是一種很危險的局部腐蝕，發生小孔然後急劇進行腐蝕的現象，嚴重時可導致穿孔。點蝕的影響因素主要有：

1、Cl-影響，Cl-使不銹鋼鈍化膜局部破壞，導致該部位優先發生腐蝕;

2、溫度影響，溫度越高，腐蝕越快;

3、表面附著污染物阻止了氧氣流通。

預防措施有如下幾條：

1、防止Cl-附著;

2、進行合理的表面處理，形成穩定鈍化膜;

3、選擇耐Cl-腐蝕性強的材料(如添加Mo的316L不銹鋼)。

應力腐蝕

應力腐蝕是指在拉應力作用下，金屬在腐蝕介質中引起的破壞。不銹鋼的應力腐蝕是不銹鋼失效中發生次數最多，後果最嚴重的腐蝕形式。若腐蝕過程中有輕微裂紋的產生，其擴展速率比其他腐蝕類型快幾個數量級，造成災難性的後果。化工廠，核電站，鍋爐等都出現過不銹鋼材料應力腐蝕開裂的現象。

解決辦法：

1、減少高應力部件的應力集中;

2、防止氯離子的引入;

3、避免產生應力的加工;

4、熱處理，消除應力;

5、採用耐SCC的鐵素體不銹鋼;

6、使用高Ni鋼種。

通過上文的介紹，我們已經大致了解了不銹鋼腐蝕的幾種類型和它們各自相應的解決預防方法。從中我們可以看到，不銹鋼腐蝕的種類主要包括晶間腐蝕、應力腐蝕和點蝕，它們產生差異的原因主要就是製成的材料和放置環境不同。因此，大家首先要選擇最為適合自己的不銹鋼，然後在平時好好保養，並且把它們放置在不易生銹的環境之中。

C. 不銹鋼。晶界腐蝕

也叫晶間腐蝕（intercrystalline
corrosion），即沿著晶粒邊界發生的選擇性局部腐蝕。其中，未穩定化處理的奧氏體不銹鋼（如302、304），晶間腐蝕比較顯著，經常發生的此類不銹鋼的焊縫腐蝕也與此密切相關，我在前些天的回答里有所提及。
通常認為不銹鋼的晶間腐蝕是由於晶界貧Gr造成的，降低碳含量或增加Gr穩定元素Ti或Nb可以有效避免，這是內因；外部原因主要是加熱溫度與時間，存在所謂敏化區間（TTS曲線：一定高溫一定時間後，腐蝕加劇），而介質種類影響不大。
當然，這只是粗淺的解釋，晶間腐蝕機理還有許多學說，可以查看金屬腐蝕方面的專著或教材。

D. 不銹鋼中哪些元素是有害元素為什麼

不銹鋼是由鐵鉻合金再摻入一些其他的微量元素製成的，若使用不當，其微回量金屬元答素會在人體中慢慢累積，當達到某一限度時，就會危害人體健康。消費者使用不銹鋼廚具、餐具時必須注意以下四點。

一是不可長時間盛放鹽、醬油、熱湯等。這些食物中含有許多電解質，長時間盛放，不銹鋼會像其他金屬一樣，與這些電解質發生電化學反應，使有害金屬元素析出。

二是不要長時間盛放強酸性食品（如瓜、果、蔬菜、大豆、薯類），以防鉻、鎳等金屬元素溶出。

三是不能用不銹鋼器皿煎熬中葯。因為中葯中含有很多生物鹼、有機酸等成分，特別是在加熱條件下，很難避免不與之發生化學反應，而使葯物失效，甚至生成某些毒性更大的化合物。

四是切勿用強鹼性或強氧化性的化學葯劑如蘇打粉、漂白粉等洗滌不銹鋼餐具。因為這些物質都是電解質，會與不銹鋼發生化學反應，從而產生對人體有害的物質。

E. 什麼在落幕不銹鋼中對抗晶體間腐蝕性能是有害的元素。

什麼在落幕不銹鋼中對抗晶體間腐蝕性能是有害的元素。
（ 1 ）碳；含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差． ­
（2）硫；是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時，容易脆裂，通常叫作熱脆性．­

F. 鐵素體不銹鋼晶間腐蝕的主要原因是什麼

由於晶界碳化鉻沉澱引起的貧鉻機理，也是鐵素體不銹鋼晶間腐蝕的主要原因，而其他的內一些看容法也主要是與碳化物在晶界的沉澱有關。因此，在工業上行之有效的措施與防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的辦法相似，也是三個方面:
(1)把碳含量和氮含量降到很低的含量，例如小於0.005%C，小於0.015% N;
(2)在700 -- 8001短時間回火;
(3)加人足夠的欽固定鋼中的碳和氮。
冶金廠生產Cr17鋼時，冷軋前有時加熱到9000C，隨後在HNC0 -HF酸洗時發生晶間腐蝕。文獻提出了消除這種敏化態的熱處理制度，可供參考。

G. 晶間腐蝕的影響因素

主要受原子質量分數的影響因素。受熱 （如敏化處理）、受力（冷加工形變）而引起晶界組織結構的不均勻變化，對晶間腐蝕也有很大影響。
晶間腐蝕，局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內部擴展的腐蝕。
主要由於晶粒表面和內部間化學成分的差異以及晶界雜質或內應力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結合，大大降低金屬的機械強度。而且腐蝕發生後金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤，看不出被破壞的跡象，但晶粒間結合力顯著減弱，力學性能惡化, 不能經受敲擊，所以是一種很危險的腐蝕。通常出現於黃銅、硬鋁合金和一些不銹鋼、鎳基合金中。不銹鋼焊縫的晶間腐蝕是化學工業的一個重大問題。

H. 何謂晶間腐蝕簡述其產生的原因和防止措施

不銹鋼耐腐蝕的根本原因是它含有鉻、鎳等提高金屬電極的元素，鉻是碳化物形成元素，當鋼中的碳與周圍的的鉻形成Cr23C6這類鉻的碳化物並沿晶界析出時，就會造成碳化物的周圍局部貧鉻。當鉻的含碳量降到不銹鋼耐腐蝕所需的的最低含量以下就產生晶間腐蝕。即「晶間貧鉻理論」
在腐蝕介質作用下,晶體內部雖僅呈微弱腐蝕，工件表面也看不出有什麼明顯的損壞，但晶界卻迅速被溶解，並不斷深入，完全破壞了晶粒之間的聯系，即產生「晶間腐蝕」。產生晶間腐蝕原因，主要是奧氏體晶界處產生「貧鉻」現象所致，焊接時工件被加熱，碳和鉻都會從奧氏體晶粒內部向晶界擴散，並在晶界上生成碳化鉻（一般為Cr4C）致使晶界產生「貧鉻」現象，當晶界上鉻的含量下降到13%以下時，就失去了防腐作用，在腐蝕介質作用下晶界會被迅速腐蝕，即「晶界腐蝕」
防止晶界腐蝕的措施有：1
調整焊縫的化學成份，加入穩定化元素減少形成碳化鉻的可能性，如加入鈦或鈮等。2
減少焊縫中的含碳量，可以減少和避免形成鉻的碳化物，從而降低形成晶界腐蝕的傾向，含碳量在0。04%以下，稱為「超低碳」不銹鋼，就可以避免鉻的碳化物生成。3工藝措施，控制在危險溫度區的停留時間，防止過熱，快焊快冷，使碳來不及析出[
]

I. 不銹鋼的影響因素

不論不銹鋼板還是耐熱鋼板，奧氏體型的鋼板的綜合性能最好，既有足夠的強度，又有極好的塑性同時硬度也不高，這也是它們被廣泛採用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大多數的其它金屬材料相似，其抗拉強度、屈服強度和硬度，隨著溫度的降低而提高；塑性則隨著溫度降低而減小。其抗拉強度在溫度15~80°C范圍內增長是較為均勻的。更重要的是：隨著溫度的降低，其沖擊韌度減少緩慢，並不存在脆性轉變溫度。所以不銹鋼在低溫時能保持足夠的塑性和韌性。不銹鋼的耐熱性能是指高溫下，既有抗氧化或耐氣體介質腐蝕的性能即熱穩定性。 鉻是奧氏體不銹鋼中最主要的合金元素，奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由於在會質作用下，鉻促進了鋼的鈍化並使鋼保持穩定鈍態的結果。○1鉻對組織的影響：在奧氏體不銹鋼中，鉻是強烈形成並穩定鐵體的元素，縮小奧氏體區，隨著鋼中含量增加，奧氏體不銹鋼中可出現鐵素體（δ）組織，研究表明，在鉻鎳奧氏體不銹鋼中，當碳含量為0.1%，鉻含量為18%時，為獲得穩定的單一奧氏體組織，所需鎳含量最低，約為8%，就這一點而言，常用的18Cr—8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼是含鉻，鎳量配比最為適宜的一種。有奧氏體不銹鋼中，隨著鉻含量的增加，一些金屬間相（比如δ相）的形成傾向增大，當鋼中含有鉬時，鉻含含量會增加還會χ相等的形成，如前所述，σ，χ相的析出不僅顯著降低鋼的塑性和韌性，而且在一些條件下還降低鋼的耐蝕性，奧氏體不銹鋼中鉻含量的提高可使馬氏體轉烴溫度（Ms）下降，從而提高奧氏體基體的穩定性。因此高鉻（比如超過20%）奧氏體不銹鋼即使經過冷加工和低溫處理也很難獲得馬氏體組織。
鉻是強碳化物形成元素，在奧氏體不銹鋼中也不例外，奧氏體不銹鋼中常見的鉻碳化物有Cr23C6；當鋼中含有鉬或鉻時，還可見到期Cr6C等碳化物，它們的形成在某些條件下對鋼的性能會產生重要影響。○2鉻對性能的影響：一般來說，只要奧氏體不銹鋼保持完全奧氏體組織而沒有δ鐵素體等的形成，僅提高鋼中鉻含量不會對力學性能有顯著影響，鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是耐蝕性，主要表現為：鉻提高鋼的耐氧化性介質和酸性氯化物介質的性能；在鎳以及鉬和銅復合作用下，鉻提高鋼耐一些還原性介質，有機酸，尿素和鹼介質的性能；鉻還提高鋼耐局部腐蝕，比如晶間腐蝕。點腐蝕，縫隙腐蝕以及某此條件下應力腐蝕的性能。對奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性影響最大的因素是鋼中碳含量，其他元素對晶間腐蝕的作用主要視其對碳化物的溶解和沉澱行為的影響而定，在奧氏體不銹鋼中，鉻能增大碳的溶解度而降低鉻的貧化度，因而提高鉻含量對奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕是有益，鉻非常有效地改善奧氏體不銹鋼的耐點腐蝕及縫隙腐蝕性能，當鋼中同時有鉬或鉬及氮存在時，鉻的這種有效性大加強，雖然根據研究鉬的耐點腐蝕及縫隙腐蝕的能力為鉻的3倍左右，氮為鉻的30倍，但是大量研究，奧氏體不銹鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低，鉬及氮的耐點腐蝕與縫隙腐蝕作用便會喪失或不夠顯著。
鉻對奧氏體不銹鋼的耐應力腐蝕性能的作用，隨實驗介質條件及實際使用環境而異，在MgCl2沸騰溶液中，鉻的作用一般是有害的，但是在含Cl-和氧的水介質，高溫高壓水以及點腐蝕為起源的應力腐蝕條件下，提高鋼中鉻含量則對耐應力腐蝕有利，同時，鉻還可防止奧氏體不銹鋼及合金中由於鎳含量提高而容易出現的晶間型應力腐蝕的傾向，對開裂性（NaOH）應力腐蝕，鉻的作用也是有益的，鉻除對奧氏體不銹鋼耐蝕性有重要影響外，還能顯著提高該類鋼的抗氧化，抗硫化和抗融鹽腐蝕等性能。 1 鎳對組織的影響
鎳是強烈穩定奧氏體且擴大奧氏體相區的元素，為了獲得單一的奧氏體組織，當鋼中含有0.1%碳和18%鉻時所需的最低鎳含量約為8%，這便是最著名18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的基本分，奧氏體不銹鋼中，隨著鎳含量的增加，殘余的鐵素體可完全消除，並顯著降低σ相形成的傾向；同時馬氏體轉烴溫度降低，甚至可不出現λ→M相變，但是鎳含量的增加會降低碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度，從而使碳化物析出傾向增強。
2 鎳對性能的影響
鎳對奧氏體不銹鋼特別是對鉻鎳奧氏體不銹鋼力學性能的影響，主要是由鎳對奧氏體穩定性的影響來決定，在鋼中可能發生馬氏體轉變的鎳含量范圍內，隨著鎳含量的增加，鋼的強度降低而塑性提高，具有穩定奧氏體組織的鉻鎳奧氏體不銹鋼韌性（包括極低溫韌性）非常優良，因而可作為低溫鋼使用，這是眾所周知的，對於具有穩定奧氏體組織的鉻錳奧氏體不銹鋼，鎳的加入可進一步改善其韌性。鎳還可顯著降低奧氏體不銹鋼的冷加工硬化傾向，這主要是由於奧氏體穩定性增大，減少以至消除了冷加工過程中的馬氏體轉變，同時對奧氏體本身的冷加工硬化作用不太明顯，不銹鋼冷加工硬化傾向的影響，鎳降低奧氏體不銹鋼冷加工硬化速率，與降低鋼的室溫及低溫強度，提高塑性的作用，決定了鎳含量的提高有利於奧氏體不銹的冷加工成形性能，提高鎳含量還可減少以至消除18-8和17-14-2型鉻鎳奧氏體不銹鋼中的δ鐵素體，從而提高其熱加工性能，但是，δ鐵素體的減少對這些鋼種的可焊接性不利會增大焊接熱裂紋絲傾向，此外，鎳還可顯著提高鉻錳氮（鉻錳鎳氮）奧氏體不銹鋼的熱加工性能，從而顯著提高鋼的成材率，在奧氏體不銹鋼中，鎳的加入以及隨著鎳含量的提高，導致鋼的熱力學穩定性增加，因此奧氏體不銹鋼具有更好的不銹性和耐氧化性介質的性能，且隨著鎳含量增加，耐還原性介質的性能進一步得到改善.值得指出，鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質穿晶型應力腐蝕的唯一重要元素，在各種酸介質中鎳對奧氏體不銹鋼耐蝕性能的影響，需要指出，在高溫高壓水中的一些條件下，鎳含量的提高導致鋼和合金的晶間型應力腐蝕敏感性增加，但是這種不利作用會由於鋼及合金中鉻含量的提高而獲得減輕或受到抑制.隨磁卡奧氏體不銹鋼中鎳含量的提高，其產生晶間腐蝕的臨界碳含量降低，即鋼的晶間腐蝕敏感性增加，至於對奧氏體不銹鋼耐點腐蝕及縫隙腐蝕的性能，鎳的作用並不顯著，此外，鎳還提高奧氏體不銹鋼的高溫抗氧化性能，這主要與鎳改善了鉻的氧化膜的成分，結構和性能降低，並且鎳含量越高越有害，這主要是由於鋼中晶界處低熔點硫化鎳所致，一般來說，簡單的鉻鎳（及鉻錳氮）奧氏體不銹鋼僅用於要求不銹性和耐氧化性介質（比如硝酸等）的使用條件下，鉬作為奧氏體不銹鋼中的重要合金元素加入到鋼中使其使用范圍進一步擴大，鉬的作用主要是提高鋼在還原性介質 1 鉬對組織的影響
鉬和鉻都是形成和穩定鐵素體並擴大鐵素體相區的元素，鉬形成鐵素體的能力與鉻相當。鉬還促進奧氏體不銹鋼中金屬間相，比如σ相，κ相，和Laves相等的沉澱，對鋼的耐蝕性和力學性能都會產生不利影響，特別是導致塑性，韌性下降。為使奧氏體不銹鋼保持單一的奧氏體組織，隨著鋼中鉬含量的增加，奧氏體形成元素（鎳，氮及錳等）的含量也要相應提高，以保持鋼中鐵素體與奧氏體形成元素之間的平衡。
2 鉬對性能的影響
鉬對奧氏體不銹鋼的氧化作用不顯著，因此當鉻鎳奧氏體不銹鋼保持單一的奧氏體組織且無金屬間析出時，鉬的加入對其室溫力學性能影響不大，但是，隨著鉬含量的增加，鋼的高溫強度提高，比如持久，蠕變等性能均獲較大改善，因此含鉬不銹鋼也常在高溫下應用，然而，鉬的加入使鋼的高溫變形抗力增大，加之鋼中常常存在少量δ鐵素體因而含鉬不銹鋼的熱衷加工性比不含鉬鋼為差，而且鉬含量越高，熱加工性能越壞，另外，含鉬奧氏體不銹鋼中容易發生κ（σ）相沉澱，這將顯著惡化鋼的塑性和韌性，因此在含鉬奧氏體不銹鋼的生產，設備製造和應用過程中，要注意防止鋼中金屬間相的形成，雖然鉬作用為合金元素對奧氏體不銹鋼耐還原性介質，面點腐蝕及縫隙腐蝕的原因尚不完全清楚，但大量實驗已指出，鉬的耐蝕作用僅相當鋼中含有較高量的鉻時才有效，鉬主要是強化鋼中鉻的耐蝕作用，與此同時，鉬形成酸鹽後的緩蝕作用也已為實驗所證實，在耐高濃氯化物溶液的應力腐蝕方面，雖然鉬作為合金元素對奧氏體不銹鋼耐還原性介質，耐點腐蝕及縫隙腐蝕的原因尚不完全清楚，但大量實驗已指出，鉬的作用僅當鋼中含有較高量的鉻時才有效，鉬主要是強化鋼中鉻的耐蝕作用，與此同時，鉬形成鉬酸鹽後的緩沖作用也已為實驗所證實，在耐高濃氯化物沉淪的應力腐蝕方面，雖然一此實驗指同。3#以下的鉬對奧氏體不銹鋼的耐應力腐蝕性能有害，但是由於常見鉻鎳奧氏體不銹鋼多在含有微量氯化物及飽和氧的水介質中使用，其應力腐蝕又以點腐蝕為起源，因此含鉬的鉻鎳鉬奧氏體不銹鋼由於耐點腐蝕性能較高，所以在實際應用中常常比不含鉬鋼具有更好的耐氯化物應力腐蝕性能。