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20世纪30年代以来,对晶间腐蚀进行了大量研究,所提出的贫化理论,特别是对奥氏体不锈钢的贫铬理论已得到证实,并将贫化理论应用到铝铜合金的贫铜及镍钼合金的贫钼等方面。前者在晶界上析出了CuAl2,后者在晶界上析出了Mo2C。
晶间腐蚀机理 贫铬理论是奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要理论。从相图得知,不锈钢中碳在奥氏体里的固溶度随着温度的升高而增加,500~700℃时,1Cr18Ni9钢中碳在奥氏体里的平均固溶度不超过0.01%。奥氏体不锈钢经固溶处理快速冷却后,奥氏体中的碳处于过饱和状态。当这种钢在敏化温度范围(427~816℃)内受热时,奥氏体中过饱和的碳会迅速地向晶界扩散,在晶界上,碳消耗了晶界周围的铬,与铬形成铬的碳化物,由于铬的扩散速度太慢而得不到及时的补充,结果在晶界周围形成严重的贫铬区(图3)。1Cr18Ni9奥氏体不锈钢的贫铬区的宽度约为2000┱左右,贫铬区的含铬量低于9.28%,亦即低于钝化所需要的含铬量。贫铬区和晶粒本身的电化学性能的差异,使贫铬区(阳极)和处于钝化态的基体(阴极)之间建立起一个具有很大电位差的活化-钝化电池。贫铬区的小阳极和基体的大阴极构成腐蚀电池,使贫铬区受到晶间腐蚀。同样,由于晶界区析出σ相而引起的晶界贫铬区,也可用贫铬理论来进行解释。贫铬理论适用于在弱氧化性介质中发生的晶间腐蚀。
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