应力腐蚀和晶间腐蚀的区别

智者不惑

在不锈钢的问题上经常提到应力腐蚀和晶间腐蚀，他们的腐蚀到底有什么不同呢？如何区分呢

yinwd672040

1、在拉伸应力的作用下所产生的腐蚀现象称为应力腐蚀,引起应力腐蚀的拉伸应力有焊接残余应力和工作应力两种，其中以焊接残余应力为主。
2、腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展，晶粒本身腐蚀很轻微，这种局部腐蚀形态称为晶间腐蚀。晶间腐蚀导致晶粒间的结合力大大削弱，可使金属材料在其表面几乎看不出任何变化的情况下丧失强度，造成设备或结构的突然破坏而危害安全运行。
7 m/ I; l, E$ Q7 m区别：1、应力腐蚀需有二种条件：一是应力，二是介质
3 z- Y! y- I" Y- i4 M      2、晶间腐蚀：介质
但一般情况下，二者是同时发生的

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原帖由 yinwd672040 于 2008-4-1 12:32 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
1 d$ G- T+ l) t) Z+ u: C1、在拉伸应力的作用下所产生的腐蚀现象称为应力腐蚀,引起应力腐蚀的拉伸应力有焊接残余应力和工作应力两种，其中以焊接残余应力为主。
; m7 X2 ^+ c' c( D3 z2、腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展，晶粒本身腐蚀很轻微，这 ...

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4 \4 _- i5 O' k( Y# I是不是可以这样理解：应力腐蚀一定是有晶间腐蚀，而晶间腐蚀不一定是应力腐蚀。

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晶间腐蚀是微观的、选择性腐蚀，在晶界
* o* B/ G; l0 W+ X5 T应力腐蚀是宏观的，金属在某种特定环境与相应水平应力的共同作用下，以裂纹扩展方式发生的与腐蚀有关的断裂

bj2008

（1）应力腐蚀断裂(SCC) 是应力与腐蚀介质协同作用下引起的金属断裂现象。它有三个主要特征：
4 _2 l5 ^+ p& G; Z# O& y①应力腐蚀断裂是时间的函数。拉伸应力越大,则断裂所需时间越短；断裂所需应力一般都低于材料的屈服强度。这种应力包括外加载荷产生的应力、残余应力、腐蚀产物的楔形应力等。
②腐蚀介质是特定的，只有某些金属-介质的组合情况下，才会发生应力腐蚀断裂。若无应力，金属在其特定腐蚀介质中的腐蚀速度是微小的。
③断裂速度在纯腐蚀及纯力学破坏之间，断口一般为脆断型。如，碳钢的碱脆、黄铜的氨脆、奥氏体不锈钢的氯脆等，即为典型的金属材料应力腐蚀开裂现象。
（2）晶间腐蚀：晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利区城。因此，在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀，大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。

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1、晶间腐蚀
   晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物沉淀析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间可能先行被腐蚀。这种沿着材料晶粒间界先行发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。特点是金属的外形尺寸几乎不变，大多数仍保持金属光泽，但金属的强度和延性下降，冷弯后表面出现裂缝，失去金属声，作断面金相检查时，可发现晶界或毗邻区域发生局部腐蚀，甚至晶粒脱落，腐蚀沿晶界发展推进较为均匀。
8 i8 d* D- K( d" w: W+ t9 W2、应力腐蚀
9 o; |' h9 T: D+ @) F3 f7 `   金属材料在应力（拉应力）和腐蚀介质的联合作用下，经过一定时间后出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，致使金属材料失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。特点是出现腐蚀裂缝甚至断裂，裂缝的起源点往往在点腐蚀小孔或腐蚀小坑的底部；裂缝扩展有沿晶间、穿晶粒和混合型三种，主裂缝通常垂直于应力方向，多半有分枝；裂缝端部尖锐，裂缝内壁及金属外表面的腐蚀程度通常很轻微，裂缝端部的扩张速度很快，断口具有脆性断裂的特征。

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楼上说的对。我认为晶间腐蚀很微观，，主要是晶粒之间发生变化，如不锈钢在硝酸环境下的晶间腐蚀。

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奥氏体不锈钢晶间腐蚀：奥氏体不锈钢在加热过程中易产生晶间变化，在450°至850℃的范围内，奥氏体不锈钢晶粒中的碳向晶界扩散加快，并与晶粒中的Cr生成碳化铬，使晶界处处于贫铬状态，即产生了晶间腐蚀。在产生晶间腐蚀后，从外表并看不出腐蚀迹象，有使用或受力的情况下很快就显现出来，因此其危害较大。克服措施，加热或冷却应迅速通过危险温度区。如焊接后应立即水冷焊缝。
" B# Z* O% l. c  f9 b) o应力腐蚀：焊后若未进行热处理消除焊应力，焊缝经冷却收缩产生了拉应力，这是应力腐蚀的必要条件。应力腐蚀的形成分三阶段：一是生产表面钝化膜，二是腐蚀开始，膜局部破裂，产生蚀孔或裂缝源。三是裂缝内加速腐蚀，在拉应力作用下，以垂直方向深入金属内部。防止措施是焊后进行局部热处理，消除焊接应力。

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应力腐蚀（stess corrosion）
' z9 r! w/ \4 G1 L* Y5 b! O7 g    应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。
% }8 \6 c# }$ ?- ]$ X' a' {    应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。
它的发生一般有以下四个特征：一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分
% }0 t9 [: E4 c应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂
晶间腐蚀
英文名称：intercrystalline corrosion;intergranular corrosion
说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且金属表面往往仍是完好的，但不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝和一些含铬的合金钢中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。
+ f! ^/ T5 t' c' p+ A/ q' u. j晶间腐蚀是沿着或紧靠金属的晶界发生腐蚀。腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化。不锈钢、镍基合金、铝合金等材料都较易发生晶间腐蚀。
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7 d% }5 X$ d% ]. O+ e: v% [) Z不锈钢的晶间腐蚀:
3 \$ c6 ^! T: @0 ~1 W: Z  不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。
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   不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%。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熔解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地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，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。
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4 d* R2 C3 c( Q2 z不锈钢的晶间腐蚀

5 V! B4 _! @" m5 z, \　　含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（不含钛或铌的牌号），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时，或者缓慢冷却通过这个温度区间时，都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳化物在晶界沉淀（敏化作用），并且造成最邻近的区域铬贫化使得这些区域对腐蚀敏感。敏化作用也可出现在焊接时，在焊接热影响区造成其后的局部腐蚀。
　　最通用的检查不锈钢敏感性的方法是65%硝酸腐蚀试验方法。试验时将钢试样放入沸腾的65%硝酸溶液中连续48h为一个周期，共5个周期，每个周期测定重量损失。一般规定，5个试验周期的平均腐蚀率应不大于0.05mm/月。
  T  k# W+ {, }9 o+ w　　奥氏体型不锈钢焊接结构的晶间腐蚀可用如下方法预防：
7 ]$ _4 v5 U7 I8 u& w! d) @/ {& e　　①使用低碳牌号00Cr19Ni10或00Cr17Ni14Mo2，或稳定的牌号0Cr18Ni11Ti或0Cr18Ni11Nb.使用这些牌号不锈钢可防止焊接时碳化物沉淀出造成有害影响的数量。
* ^: F" I: D0 b　　②如果面品结构件小，能够在炉中进行热处理，则可在1040-1150℃进行热处理以溶解碳化铬，并且在425-815℃区间快速冷却以防止瑞沉淀。
: h3 K' e) f  ?　　焊接铁素体不锈钢在某些介质中也可能出现晶间腐蚀。这是当钢从925℃以上快速冷却时，碳化物或氧化物沉淀，金属晶格应变造成的，焊接后进行消除应力热处理可消除应力并恢复耐腐蚀性能。在1Cr17不锈钢中加入超过8倍碳含量的钛，通常可减少焊接钢结构在一些介质中的晶间腐蚀。然而加入钛在浓硝酸中不是有效的。

风清月朗

应力腐蚀很复杂，不易根除；晶间腐蚀相对容易解决一些，奥氏体型不锈钢主要通过控制含碳量来解决。

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　　依我个人的经验，判断应力腐蚀和晶间腐蚀一是看，二是听。
% g) {6 U" F9 ]- p7 m　　一是看就是，现场用放大镜看腐蚀的表面，如果呈蜂窝状，有明显阶线就是晶间腐蚀，如果存主不规则裂纹，且在加工区焊接区，多是应力腐蚀。这两种腐蚀容易混。要区别对待。
, K/ ^' ]  {) Z, w　　二是听就是，用小锤敲打听声音，声音为哑的应是晶间腐蚀，不是大面积的应力腐蚀不会出现哑音．
6 E4 v" W' P7 ?$ p; X　　这两程腐蚀是兄弟伙的常常的一起出现的．往往用小锤一敲就会破裂、断裂，这时候你知道该怎么做了，宁可错杀一千，也不能放过一个，可要坚持原则啊。停用。

guobin700109

有一种在现场使用的金相显微镜，看一下组织，

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1、晶间腐蚀
0 O, ^0 F+ ~$ z   晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物沉淀析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间可能先行被腐蚀。这种沿着材料晶粒间界先行发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。特点是金属的外形尺寸几乎不变，大多数仍保持金属光泽，但金属的强度和延性下降，冷弯后表面出现裂缝，失去金属声，作断面金相检查时，可发现晶界或毗邻区域发生局部腐蚀，甚至晶粒脱落，腐蚀沿晶界发展推进较为均匀。
& [. X" W) E  ~; q4 w* ~2、应力腐蚀
   金属材料在应力（拉应力）和腐蚀介质的联合作用下，经过一定时间后出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，致使金属材料失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。特点是出现腐蚀裂缝甚至断裂，裂缝的起源点往往在点腐蚀小孔或腐蚀小坑的底部；裂缝扩展有沿晶间、穿晶粒和混合型三种，主裂缝通常垂直于应力方向，多半有分枝；裂缝端部尖锐，裂缝内壁及金属外表面的腐蚀程度通常很轻微，裂缝端部的扩张速度很快，断口具有脆性断裂的特征。

折桂使者

参考：
( O; ~6 v$ q% i( u5 q) }如何区分焊接处是应力腐蚀还是晶间腐蚀