晶間腐蝕、晶界腐蝕
英文: intergranular corrosion(IGC) or intergranular attack (IGA)
日文:粒界腐食
[定義]
為一種金屬的腐蝕現象,
顧名思義,腐蝕的位置,是從晶界處開始產生的,
必須透過顯微鏡,觀察金屬的微觀結構,
才可檢查出來。
[產生情況]
晶界腐蝕是因為在晶界處,有碳化鉻(Cr23C6)析出,
由於碳化鉻的析出,造成在晶界處形成貧鉻區,即該區域的鉻比例不足,
因鉻為不銹鋼主要耐蝕的合金元素,故貧鉻區會先優生發生腐蝕。
此現象稱為敏化(sensitization)。
這個現象也會發生在鋁合金中,由於金屬偏析產生晶界腐蝕,但有另外一種名稱:剝落(exfoliation)
左圖為未敏化的結構,右圖為嚴重敏化的結構
[產生原因]
以沃斯田鐵系的SUS304為例,操作、製造過程、焊接的溫度在500~ 800℃時會產生此現象。
不銹鋼發生晶界腐蝕所需要的時間與溫度,取決於不同的合金元素與碳含量。
[對策]
1. 固溶化:若已經有碳化鉻析出,有敏化現象,可採用高溫固溶的方式,溶解碳化鉻。
2. 降低碳含量:使用低碳不銹鋼,例如304L或316L。
3. 採用穩定鋼種:含有鈦(Titanium)的SUS321、或是含有鈮(Niobium)的SUS347。
因為Ti與Nb是很容易生成碳化物的合金元素,可以降低碳化鉻的析出量,且該碳化物穩定。
Reference:[1] https://zh.wikipedia.org/wiki/Intergranular_corrosion
[2] https://www.corrosionclinic.com/types_of_corrosion/intergranular_corrosion_cracking.htm
[3] http://www.jssa.gr.jp/contents/faq-article/q8/