各種鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)焊接接頭晶間腐蝕的原因主要有以下幾點：

一、普通(tong)純(chun)度高鉻鐵素體型不銹鋼管

 ①. 晶間腐蝕的部(bu)位

  普通純度高鉻鐵素(su)體不銹鋼管焊接接頭在焊接熱循環的作用下，被加熱到950℃以上的溫度區域冷卻時，會在晶間產生腐蝕的傾向。而后若在700～850℃進行短時間保溫退火處理，又可恢復其耐蝕性。所以，焊接接頭產生晶間腐蝕的位置是緊挨著焊縫的高溫區。而奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼管焊接接頭的晶間腐蝕區是在最高溫度為600～1000℃的區域，即晶間腐蝕的部位稍稍離開焊縫的區域。

 ②. 晶間腐(fu)蝕(shi)的機理

   普通純鐵素體型不銹(xiu)鋼焊接接頭的晶間腐蝕機理與奧氏體型不銹鋼(gang)焊接接頭晶間腐蝕的機理相同，均認為符合貧鉻理論。鐵素體型不銹鋼管一般在退火狀態下焊接，其組織為固溶微量碳和氮的鐵素體及少量均勻分布的碳和氮的化合物，組織穩定，耐蝕性較好。當焊接溫度高于950℃時，碳、氮的化合物逐步溶解到鐵素體相中，得到碳、氮過飽和固溶體。由于碳、氮在鐵素體中的擴散速度比在奧氏體中快得多，在焊后冷卻過程中，甚至在淬火冷卻過程中，都來得及擴散到晶界區。加之晶界的碳、氮的濃度較高于晶內，故在晶界上沉淀出（Cr，Fe）₂₃C₆碳化物和Cr₂N氮化物。由于鉻的擴散速度慢，導致在晶界上出現貧鉻固溶區。在腐蝕介質的作用下即會出現晶間腐蝕。由于鉻在鐵素體中的擴散比在奧氏體中快，故為了克服焊縫高溫區的貧鉻帶，只需在700～900℃短時間保溫，即可使過飽和的碳和氮完全析出，而鉻又來得及補充到貧鉻區，從而恢復到原來的耐蝕性。若在600℃較長時間保溫或焊接接頭自900℃以上緩慢冷卻，使碳化物、氮化物充分析出，達到或接近鋼材退火狀態下固溶的碳和氮含量的平衡值時，仍能保持其耐蝕性。

二、高(gao)純度(du)高(gao)鉻鐵(tie)素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管

 ①. 晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向腐(fu)(fu)蝕(shi)機理

   高純度高鉻鐵素體不銹鋼管也有產生晶間腐蝕傾向。其腐蝕機理與奧氏體不銹鋼管晶間腐蝕一樣，雖有多種說法，但仍可以用貧鉻理論來解釋。

 ②. 熱處理對晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)的影響

   熱處理對超高純度高鉻鐵素體不銹鋼管（00Cr26Mo1）晶間腐蝕率的影響見表5-1。從表中可知：該鋼從1100℃水淬與普通高鉻鐵素體不銹鋼不同，腐蝕率很低，不產生晶間腐蝕，晶界上沒有高鉻碳、氮化物析出；而在1100℃空冷，腐蝕率很高，晶界上析出了大量的高鉻碳和氮化物，有晶間腐蝕。經1100℃ x 30min水淬的試件，然后分別進行15min 保溫和900℃的水淬，晶界上均有高鉻碳、氮化物析出，但腐蝕率比1100℃空冷低，且沒有晶間腐蝕。說明晶界上析出的高鉻碳、氮化物與晶間腐蝕沒有相對關系（腐蝕介質為硫酸鐵-硫酸溶液）。

   表5-1熱處理對超高純度高鉻鐵素體不銹鋼管（00Cr26Mol）晶間腐蝕速率的影響

 ③. 敏(min)化(hua)臨界(jie)溫度(du)區(qu)與臨界(jie)敏(min)化(hua)時間(jian)區(qu)

   高純度高鉻鐵素體不銹鋼管主要化學成分有Cr、Mo和C、N。其中C＋N總含量不等，都存在一個晶間腐蝕的敏化臨界溫度區，即超過或低于此區域不會產生晶間腐蝕。同時還有一個臨界敏化時間區，即在這個區時間之前的一段時間，即使在敏化臨界溫度區也不會產生晶間腐蝕。由此可知：超高純度高鉻鐵素體不銹鋼必須滿足既在敏化臨界溫度區，又在臨界敏化時間區內才有可能產生晶間腐蝕。例如，C＋N總的體積分數為106×10^-6的26Cr合金，其敏化臨界溫度區為475～600℃。由于C＋N總含量很低，在溫度為600℃以上時，晶界上沒有足夠的能引起貧鉻和增加腐蝕率的富鉻碳、氧化物沉淀，又由于其離開臨界敏化時間區很遠，該合金由950℃和1100℃水淬或空冷，雖說冷卻過程中都經過敏化臨界溫度，但仍可保持良好的耐蝕性。C＋N總含量的提高，不僅擴大了敏化臨界溫度的區域，同時臨界敏化時間區也朝前移動，即形成晶間腐蝕的時間提前了。通常超高純度高鉻鐵素體不銹鋼在固溶狀態下焊接。有資料提出，這類鋼的C＋N總的質量分數至少要低于60×10^-6，才能避免敏化。

三、晶間(jian)腐(fu)蝕與其(qi)合金元素(su)的含量(liang)有關系(xi)

  無論普通純度高鉻鐵素體型不銹鋼管，還是高純度的鐵素體型不銹鋼管，焊接接頭的晶間腐蝕傾向都與其合金元素的含量有關。

 ①. 碳和氮(dan)的影響

   隨著鋼中碳和氮(dan)的總含量降(jiang)低，晶間腐蝕傾向減(jian)少。

 ②. 鉻的影響

   鉻含(han)量的(de)(de)提高，自(zi)身的(de)(de)擴散(san)速度加快(kuai)，碳(tan)和氮擴散(san)速度降低(di)，總(zong)的(de)(de)效果是敏化區推(tui)向(xiang)更長(chang)的(de)(de)時間和較低(di)的(de)(de)溫(wen)度，即高鉻鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼引(yin)起晶間腐(fu)蝕的(de)(de)敏感(gan)性要低(di)于(yu)低(di)鉻鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼。

 ③. 鉬的影響

   鉬可以(yi)降低氮在高鉻(ge)鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的擴散(san)速(su)度，有助于(yu)臨界敏(min)化時(shi)間向后移動較(jiao)長的時(shi)間，因此含有鉬的高鉻(ge)鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)具(ju)有較(jiao)高的抗敏(min)化性能。

 ④. 鈦和(he)鈮的影響

   合(he)金元(yuan)素(su)(su)鈦和鈮(ni)為穩定化元(yuan)素(su)(su)，能(neng)優先(xian)于鉻和碳、氮(dan)形成化合(he)物、可避(bi)免(mian)貧鉻區的(de)(de)形成，提高(gao)其抗晶間(jian)腐蝕(shi)能(neng)力，但要(yao)求鈦的(de)(de)含量為碳和氮(dan)總含量的(de)(de)6～8倍(bei)，鈮(ni)的(de)(de)含量為碳和氮(dan)總含量的(de)(de)8～11倍(bei)，才能(neng)達到效果。鈦不僅可以改善焊(han)接熱(re)影響區的(de)(de)晶間(jian)腐蝕(shi)傾向(xiang)，同時還(huan)可以穩定鐵素(su)(su)體(ti)，防止(zhi)出現馬氏體(ti)組織。