茂名市双面不锈钢检测测试中心：
相界的不连续性

奥氏体不锈钢的晶界基本上为γ/γ相界，铁素体不锈钢的晶界为α/α相界。相同的晶界会在钢中形成连续网状。晶界析出较多的高铬相后，晶界的高铬相会形成连续网状，贫铬区也会形成连续网状。钢材表面接触腐蚀介质而产生晶间腐蚀时，晶间腐蚀会沿着连续网状的贫铬区以较快的速度向钢材内部发展，使钢材构件很快产生晶间腐蚀失效事故。而双相不锈钢有γ/γ、α/α及γ/α三种不同的相界组成晶界。当不锈钢受到一定的敏化作用后，三种相界上析出高铬相，产生贫铬区及对贫铬区补充铬的作用均不相同。尤其是在同等条件下，仅有γ/α相界产生的晶间腐蚀敏感性****，成为耐晶间腐蚀性能的短板。双相不锈钢在正常的相比例时，γ/γ、α/α、γ/α三种相界的任何一种相界都不可能分别单独形成连续网状，尤其是γ/α相界不可能单独形成连续网状[4]。当不锈钢表面接触腐蚀介质时，如能产生晶间腐蚀应当首先是γ/α相界的奥氏体相侧的贫铬区首先产生晶间腐蚀，并沿着γ/α相界向内发展。由于晶界上的γ/α相界甚短（如不超过一个晶粒的晶界），腐蚀介质在γ/α相界产生晶间腐蚀后，继而接触到的应为γ/γ相界或α/α相界，这时这两种相界贫化区的贫铬程度尚比γ/α相界的贫铬区为低，接触介质时不会产生γ/α相界同样程度的晶间腐蚀。如果该双相钢在敏化温度的时间较长（如冷却速度慢），可使γ/γ相界的贫铬区提高晶间腐蚀敏感性，但却使α/α相的贫铬区降低晶间腐蚀敏感性。即γ/γ相界遭到晶间腐蚀后，介质接触到α/α相界则不一定会产生晶间腐蚀。由于三种相界的不连续性，使双相不锈钢晶间腐蚀发展时不断受阻，常会使晶间腐蚀的发展速度降低，这也成为双相不锈钢比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢具有更好的耐晶间腐蚀性能的重要因素。

2.6 碳含量低

在要求耐晶间腐蚀性能的不锈钢中，绝大部分应用奥氏体不锈钢，其次为双相不锈钢。而焊接构件很少采用铁素体不锈钢，如ASTM A480《不锈钢板带的一般要求》标准中说明：400系（铁素体和马氏体不锈钢）的不锈钢一般不要求进行晶间腐蚀检验。耐蚀奥氏体不锈钢中的碳含量主要为C≤0.08%的低碳级和C≤0.03%的超低碳级。而1971年以后研发应用的现代双相不锈钢则基本上全为C≤0.03%的超低碳级不锈钢[2]。主要是考虑双相不锈钢中的铁素体相中的碳含量应当较低。双相不锈钢中的铁素体相与铁素体不锈钢存在一些差别：

1） 铁素体不锈钢可分稳定化型和非稳定

化型两类，非稳定化型要求C≤0.01%，稳定化型由于加入了钛和铌，可形成TiC和NbC，稳定了大部分碳，使得可溶于基体的碳大大减少，敏化时可析出碳化铬的量也大大减少 。因此稳定化型的铁素体钢中的碳含量可控制为C≤0.03%。而现代双相不锈钢都不采用稳定化型[2]，其中的铁素体相中并不存在稳定化元素钛和铌，铁素体相中的碳含量应按照非稳定化型铁素体不锈钢来控制。

 铁素体不锈钢的碳含量即为钢中铁素
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体相的碳含量，而双相不锈钢的碳含量是指钢的平均碳含量，按照双相不锈钢合金元素在两相中的分配系数，铁素体相中的碳含量要低于双相不锈钢中的平均碳含量。
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3） 铁素体不锈钢的成品热处理为退火处

理，双相不锈钢的成品热处理为固溶处理。固溶处理的温度要高于退火处理，冷却速度要比退火处理快。固溶处理的高温下铁素体相中碳的溶解度要比退火处理的较低温度下铁素体相中碳的溶解度高得多，如含铬26%的铁素体钢在1093℃的溶解度为0.04%，927℃为0.004%，要相差十倍。如果铁素体相中碳含量较高，固溶处理时溶入铁素体相中的碳也较多。碳的奥氏体形成能力为镍的30倍，在高温下铁素体相中很可能形成部分奥氏体相，快冷后这些奥氏体相很可能相变为马氏体，明显降低铁素体相的耐晶间腐蚀等耐蚀性能及塑性韧性。

根据上述情况，要控制双相不锈钢中铁素体相的较低碳含量，就必须控制双相不锈钢中较低的碳含量。因而现代双相不锈钢只采用超低碳级（C≤0.03%），而不采用低碳级（C≤0.08%）[2]。奥氏体不锈钢的屈服强度偏低，当耐晶间腐蚀性能要求不高时可采用低碳级（C≤0.08%），一般低碳级常比超低碳级的屈服强度可提高20%。而超低碳双相不锈钢比低碳级奥氏体不锈钢屈服强度仍可提高约一倍，强度已足够高，没有必要通过提高碳含量去提高强度。