不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
不锈钢具有抗腐蚀能力的必要条件是钢内铬的质量分数必须大于12%。但在某些条件作用下,其晶界(晶粒之间)会形成含铬量(质量分数)少于12%的“贫铬区”,在腐蚀性介质的作用下,晶界贫铬区的金属就失去抗腐蚀能力而形成晶间腐蚀。
“贫铬区”的形成原因一般认为是当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小,仅为0.02%~0.03%质量分数),而一般奥氏体钢中含碳量均超过0.02%~0.03%(质量分数),故多余的碳就不断的向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C8等,但是由于铬的扩散速度较小,来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近。结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界含铬量小于12%(质量分数)时,就形成“贫铬区”。
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