欢迎找到组织！点击上方压力容器人关注
来自：化工云服务
很多单位技术统一规定中通常包括“奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境， 焊后应做固溶或稳定化处理”，然而， 由于实际热处理工艺参数难以控制和其他一些意想不到的困难， 通常难以达到设计人员提出的理想要求， 实际上在役的不锈钢设备绝大部分是在焊后态使用。
这就促使我们去思考：晶间腐蚀是奥氏体不锈钢最常见的腐蚀形式， 那么产生晶间腐蚀的机理是什么？在什么介质环境下会引起晶间腐蚀？防止和控制晶间腐蚀的主要方法有哪些？奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境焊后是否都要热处理？本文查阅有关的标准、规范，专著，结合生产实际谈谈个人看法。
常用的奥氏体不锈钢， 在氧化性或弱氧化性介质中之所以产生晶间腐蚀， 多半是由于加工或使用时受热不当引起的。所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却通过450～850 ℃温度区， 钢就会对晶间腐蚀产生敏感性。所以这个温度是奥氏体不锈钢使用的危险温度。
不锈钢材料在出厂时已经固溶处理，所谓固溶处理就是把钢加热至1050～1150 ℃后进行淬火， 目的是获得均相固溶体。奥氏体钢中含有少量碳， 碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。如0Cr18Ni9Ti , 在1100 ℃时， 碳的固溶度约为0. 2 % , 在500～700 ℃时， 约为0. 02 %。所以经固溶处理的钢，碳是过饱和的。
当钢无论是加热或冷却通过450～850 ℃时，碳便可形成（ Fe 、Cr） 23C6 从奥氏体中析出而分布在晶界上。（ Fe 、Cr） 23C6 的含铬量比奥氏体基体的含铬量高很多， 它的析出自然消耗了晶界附近大量的铬， 而消耗的铬不能从晶粒中通过扩散及时得到补充。
因为铬的扩散速度很慢， 结果晶界附近的含铬量低于钝化必须的的限量（即12 %Cr） ,形成贫铬区， 因而钝态受到破坏， 晶界附近区域电位下降， 而晶粒本身仍维持钝态， 电位较高， 晶粒与晶界构成活态———钝态微电偶电池， 电池具有大阴极小阳极的面积比，这样就导致晶界区的腐蚀。
在生产实践中， 我们还了解到奥氏体不锈钢在强氧化性介质（如浓硝酸） 中也能产生晶间腐蚀， 但腐蚀情况和在氧化性或弱氧化性介质中的情况不同。通常发生在经过固溶处理的钢上，经过敏化处理的钢一般不发生。
当固溶体中含有磷这种杂质达100ppm 时或硅杂质为1000 - 2000ppm 时， 它们便会偏析在晶界上。这些杂质在强氧化性介质作用下便发生溶解， 导致晶间腐蚀。而钢经敏化处理时， 由于碳可以和磷生成（MP） 23C6 , 或由于碳的首先偏析限制了磷向晶界扩散， 这两种情况都会免除或减轻杂质在晶界的偏析， 就消除或减弱了钢对晶间腐蚀的敏感性。
（2） 稳定化不锈钢选用钢中含钛和铌的不锈钢， （即我们常说的稳定化不锈钢） , 冶炼钢材时加入一定量的钛和铌两种成分， 它们和碳的亲和力大， 使钢中形成TiC 或NbC , 而且TiC 或NbC 的固溶度又比（ Fe 、Cr） 23C6 小得多，在固溶温度下几乎不溶于奥氏体中。
这样，虽然经过敏化温度时， （ Fe 、Cr） 23C6不致于大量在晶界上析出， 在很大程度上消除了奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的倾向。如1Cr18Ni9Ti 、1Cr18Ni9Nb 等钢， 可在500～700 ℃范围内工作， 不会有晶间腐蚀倾向。
（3） 重新进行固溶处理当对奥氏体不锈钢进行电焊时，电弧熔池的温度高达1300 ℃以上，焊缝两侧温度随距离的增加而下降， 其中存在敏化温度区。
应尽量避免奥氏体不锈钢在敏化温度范围内受热和缓慢冷却， 若发现有晶间腐蚀倾向， 一般对非稳定化的不锈钢多加热到1000～1120 ℃， 保温按每毫米1～2 分钟计， 然后急冷；对稳定化不锈钢以加热到950～1050 ℃为宜。经固溶处理后的钢仍要防止在敏化温度加热，否则碳化铬会重新沿晶界析出。
（4） 选用正确的焊接方法焊接时，如果操作不熟练或焊接材料过厚， 焊接时间越长则停留在敏化温度区的机会愈多， 结果使焊缝两侧的母材产生对晶间腐蚀的敏感性。
为了减轻焊接接头的敏感性，焊接中应尽量减小线能量的输入。一般氩弧焊要比电弧焊的输入线能量低， 因而焊接和焊补应当采用氩弧焊。对于焊接件应选用超低碳不锈钢或含Ti 、Nb稳定化元素的不锈钢， 对于焊条应选用超低碳焊条或含Nb 的焊条。
采用氩弧焊焊接时，为避免焊接接头过热， 操作要快， 焊后要快速冷却， 尽量减少焊缝两侧母材在敏化温度范围停留的时间。
焊缝区不一定都强调焊后热处理，一般固溶处理要在1100～1150 ℃范围内保温一定时间后急冷， 三分钟内要完成925～540 ℃温度范围的冷却， 在继续快冷到425 ℃以下；稳定化处理要在850～880 ℃温度范围内保温几小时后空冷。
预期的焊后热处理效果， 同热处理全过程的各个关键工艺参数（如进炉温度、升温速度、升温过程中工件各部位的温差、炉内气氛、保温时间、保温过程中各部位的温差、降温速度、出炉温度等） 紧密相连。
对用于可能引起晶间腐蚀环境的奥氏体不锈钢容器/管道， 一般零部件的固溶处理或稳定化处理可以实现。而对整台容器（多为换热器） 焊缝进行焊后热处理将面临重重困难。
这类处理不是局部的焊后热处理，而是整个焊接部件或整台容器焊后热处理。由于大多数化工容器的结构形状复杂（比如我们常用的管壳式换热器） 。
