在18-8型不(bu)銹鋼的焊縫金屬中滲入穩定化合金元素鈦、鈮、鋯等,可以消除圖3-1a和圖3-1b兩種形式的晶間腐蝕,但又可能會出現如圖3-1c中的腐蝕現象,即順著焊縫金屬的熔合線發生像刀切一樣的腐蝕,稱它為刀狀腐蝕(shi)。刀狀腐蝕是順著焊縫熔合線向板厚度方向深人,并慢慢地向母材金屬和焊縫金屬發展,如圖3-3所示。刀狀腐蝕將成為制約焊接結構使用壽命的薄弱環節。
刀狀腐蝕只是焊接接頭出現的一種特殊的晶間腐蝕,它也與Cr的C化合物(Cr23C6)析出有關。它經歷了高溫過熱和中溫敏化兩個熱過程而發生的。
1. 高(gao)溫過熱是指含鈦(tai)(tai)或(huo)含鈮(ni)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼中(zhong),碳(tan)和鈦(tai)(tai)或(huo)鈮(ni)的(de)(de)親合力比(bi)鉻(ge)大,首先(xian)形(xing)成(cheng)鈦(tai)(tai)或(huo)鈮(ni)的(de)(de)碳(tan)化物。若鋼中(zhong)鈦(tai)(tai)或(huo)鈮(ni)的(de)(de)含量足(zu)夠高(gao)時就不會(hui)形(xing)成(cheng)鉻(ge)的(de)(de)碳(tan)化物,且(qie)保證(zheng)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼中(zhong)鉻(ge)的(de)(de)含量不降(jiang)低(di),不會(hui)出現貧鉻(ge)現象,此(ci)時具有(you)(you)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)抗(kang)晶(jing)(jing)間腐蝕能力。但是,在焊接時,在焊接熱影響(xiang)區(qu)過熱區(qu)的(de)(de)高(gao)溫下(xia),鈦(tai)(tai)或(huo)鈮(ni)的(de)(de)碳(tan)化物向奧氏(shi)體(ti)相溶解。在高(gao)溫下(xia),碳(tan)比(bi)鈦(tai)(tai)或(huo)鈮(ni)的(de)(de)擴散(san)速(su)度大得多(duo),所(suo)以溶解的(de)(de)碳(tan)可(ke)以迅速(su)向晶(jing)(jing)界處遷移。冷卻后,奧氏(shi)體(ti)相溶解有(you)(you)較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)(de)鈦(tai)(tai)或(huo)鈮(ni)原子,而(er)晶(jing)(jing)界處含有(you)(you)較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)(de)碳(tan)原子,鈦(tai)(tai)或(huo)鈮(ni)就失(shi)去(qu)了(le)穩定碳(tan)的(de)(de)作用。
2. 中溫敏化(hua)(hua)(hua)是指(zhi)溶(rong)解了鈦或鈮的(de)(de)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭(tou)被加熱(re)(如多層焊或工(gong)作(zuo)溫度)到450~850℃的(de)(de)危險溫度,鈦或鈮在奧氏(shi)體相里的(de)(de)擴散(san)速度非常慢,沒有可(ke)能移到晶(jing)界使(shi)碳再(zai)次與鉻結合(he),于是在晶(jing)界附近(jin)的(de)(de)Cr在此處形成(cheng)碳化(hua)(hua)(hua)鉻,產(chan)生Cr的(de)(de)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu),使(shi)晶(jing)界貧鉻而產(chan)生一種(zhong)特殊的(de)(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕。由于是在焊縫兩側的(de)(de)對稱(cheng)的(de)(de)較(jiao)窄區域(yu)發(fa)生的(de)(de),形如刀(dao)狀,故稱(cheng)之“刀(dao)狀腐(fu)蝕'。