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1、晶間腐蝕的定義、腐蝕機理和影響因素

晶間腐蝕是指沿著或緊挨著金屬晶粒邊界或晶界附近發生的電化學腐蝕形態。晶間腐蝕破壞晶粒之間的的連接，降低了金屬的機械強度。最大的危害是不易發現（內部失效，外觀卻似完好）。

產生晶間腐蝕的條件：

1）金屬或合金中含有雜質，或者有第二相沿晶界析出。

2）晶界與晶粒內化學成分的差異，在適宜的介質中形成腐蝕的電池，晶界為陽極，晶粒為陰極，晶界產生選擇性溶解。

3）有特定的腐蝕介質存在。在某些合金-介質體系中，往往產生嚴重的晶間腐蝕。

晶界腐蝕行為的原因：

1）合金元素貧乏化；

2）晶界析出不耐蝕的陽極相；

3）雜質或溶質原子在晶界區偏析；

4）晶界處因相鄰晶粒間的晶向不同，刃型位錯和空位在該處富集；

5）由于新相析出或轉變，造成晶界處具有較大的內應力。

晶間腐蝕機理有：貧化理論、晶間σ相析出理論、晶界吸附理論。

1）貧化理論：該理論認為，晶間腐蝕是由于晶界易析出第二相，造成晶界某一成分的貧乏化。

①對于奧氏體不銹鋼，因晶界析出Cr₂₃C₆相，造成晶界貧鉻，則為貧鉻理論;

②對于鎳鉬合金，晶界析出Ni₇Mo_5，晶界貧鉬;

③對于銅鋁合金，晶界析出CuAl₂,造成晶界貧銅。

2）晶間σ相析出理論

對于低碳的高鉻、高鉬不銹鋼已不存在貧鉻的條件，可是在650 ~850℃內熱處理時，會生成含鉻42~48%的σ相FeCr金屬間化合物。在過鈍化電位下，σ相發生嚴重的腐蝕。其陽極溶解電流急劇地上升。可能是σ相自身的選擇性溶解的緣故。

σ相FeCr金屬間化合物一般只能在很強的氧化性介質中才能發生溶解。因而檢測這種類型的腐蝕必須使用氧化性很強的65%的沸騰硝酸，才能夠使不銹鋼的腐蝕電位達到過鈍化區。

3）晶界吸附理論

 超低碳不銹鋼在1050℃固溶處理后，在強氧化性介質中也會出現晶間腐蝕，此時不能用貧鉻或σ相析出理論來解釋。實驗表明，P雜質達100ppm或Si雜質達1000~2000ppm時，它們在高溫區會使晶界吸附，并偏析在晶界上，這些雜質在強氧化劑介質作用下便發生溶解，導致晶界選擇性的晶間腐蝕。這種鋼經敏化處理后，反而不出現晶間腐蝕，這是由于碳和磷生成磷的碳化物，限制了磷向晶界的擴散，減輕雜質在晶界的偏析，消除或減弱了鋼材對晶間腐蝕的敏感性。

 影響晶間腐蝕的因素：

1）熱處理溫度與時間的影響；

2）合金成分的影響

3）腐蝕介質的影響

晶間腐蝕的控制辦法：

1）降低或消除有害雜質。如降低C、N、S等雜質含量

2）加入穩定化元素或晶界吸附元素。如在不銹鋼中加入Ti、Nb或B

3）適當的熱處理工藝

4）采用雙相鋼

2、什么是鋁合金晶間腐蝕？鋁合金晶間腐蝕的機理？

鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用，目前鋁合金是應用最多的合金。

傳統的高強度鋁合金(2xxx系和7xx系)和Al-Li合金易發生局部腐蝕，其主要的形式包括孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和剝蝕等。鋁合金典型的晶界模式常為沉淀相/溶質貧化區(SDZ)。通常，鋁合金的晶格本體、沉淀相和溶質貧化區之間的電化學行為相差很大，導致晶界比晶粒內部更易腐蝕。孔蝕或縫隙腐蝕會發展為晶間腐蝕，形成深入合金組織的腐蝕溝。而使用軋制或擠出工藝制成的板材或棒材，由于晶粒被嚴重變形，晶間沉淀物/溶質貧化區形成了平行于表面的層狀分布的活性陽極通道，在腐蝕產物楔入力的作用下，晶間腐蝕傾向于沿與表面平行的方向生長，并逐步發展為剝蝕。

鋁合金晶間腐蝕示意圖如下：

針對于鋁合金晶間腐蝕的理論主要有以下三種：

1）晶格本身與陽極性的晶界構成物( SDZ 和/或沉淀相)的腐蝕電位差異形成電偶腐蝕，進而導致晶間腐蝕。

2）SDZ 和晶格的擊穿電位差異引起晶間腐蝕理。

3）溶解的晶界沉淀相形成侵蝕性更強的閉塞區環，從而形成連續的晶間腐蝕。

3、鋁合金晶間腐蝕測試試驗方法有哪些？

1）5XXX系鋁合金晶間腐蝕試驗方法---質量損失法。試驗原理是將5XXX系鋁合金板材產品試樣浸入30℃的濃硝酸中24h,測定其單位面積上的質量損失，并對其橫截面作金相分析，從而判定晶間腐蝕的敏感性。

2）2XXX、7XXX系以及5XXX系鋁合金晶間腐蝕試驗方法--晶間腐蝕最大深度。試驗方法是借助金相顯微鏡對腐蝕試驗（在氯化鈉溶液中，加入過氧化氫或鹽酸，浸入試樣，金相增強陰極去極化作用的晶間腐蝕加速試驗）后的試樣或未經腐蝕的試樣或產品表面進行晶間腐蝕檢測，并測量其晶間腐蝕深度。

4、鋁合金晶間腐蝕測試的試驗標準有哪些？

GB/T 26491-2011 5XXX系鋁合金晶間腐蝕試驗方法 質量損失法

GB/T 7998-2005 鋁合金晶間腐蝕測定方法

ASTM G47-1998(2011) 測定2XXX和7XXX鋁合金制品的應力腐蝕斷裂敏感性的標準試驗方法

ASTM G110-1992(2009）將鋁合金浸入氯化鈉和過氧化氫溶液中進行熱處理時抗晶粒間腐蝕的評定

ASTM G34-2001(2013) 2XXX和7XXX系列鋁合金剝離腐蝕敏感性的標準試驗方法(EXCO試驗)

ASTM G66-1999(2013) 5XXX系列鋁合金的剝落腐蝕敏感性的外觀評定的試驗方法(ASSET試驗)

5、鋁合金晶間腐蝕試驗標準要點

（1）GB/T 7998-2005 鋁合金晶間腐蝕測定方法

試驗溶液：

氫氧化鈉水溶液(V_NaOH：V_H2O=1：9）

硝酸水溶液（V_HNO3：V_H2O=3：7）

57gNaCl+1LH₂O

30gNaCl+1LH₂O

10%過氧化氫水

適用范圍：2系、5系和7系

試樣要求：長40mm寬25mm厚不超過10mm平行樣3~5個

結果評價：截面金相檢驗、晶間腐蝕深度并評級

（2）GB/T 26491-2011 5XXX系鋁合金晶間腐蝕試驗方法 質量損失法

試驗溶液：

氫氧化鈉水溶液(50g/L)

硝酸水溶液2（VHNO₃：VH₂O=1：1）

硝酸水溶液3（VHNO₃：VH₂O=3：2）

測試要點：打磨+堿洗+酸洗；硝酸水溶液3腐蝕（每個周期24h）

適用范圍：5系

試樣要求：長50mm（軋制方向），6mm，厚不超過25mm，平行樣2個以上

結果評價：單位面積質量損失