材料的腐蚀防护

材料腐蚀与防护第6章全面腐蚀与局部腐蚀6.1全面腐蚀与局部腐蚀6.2电偶腐蚀6.3点蚀6.4缝隙腐蚀6.5晶间腐蚀6.6选择性腐蚀全面腐蚀

均匀腐蚀不均匀腐蚀局部腐蚀

点蚀（孔蚀）缝隙腐蚀及丝状腐蚀电偶腐蚀（接触腐蚀）晶间腐蚀选择性腐蚀按材料腐蚀形态6.1全面腐蚀与局部腐蚀全面腐蚀•腐蚀分布于金属的整个表面，

各部位腐蚀速率接近，•金属的表面比较均匀地减薄，无明显的腐蚀形态差别•同时允许具有一定程度的不均匀性局部腐蚀•腐蚀的发生在金属的某一特定部位•全面腐蚀发生的条件：

1、腐蚀介质能够均匀地抵达金属表面的各部位，2、金属的成分和组织比较均匀。•全面腐蚀的电化学特点：腐蚀原电池的阴、阳极面积非常小，甚至用微观方法也无法辨认，而且微阳极和微阴极的位置随机变化。整个金属表面在溶液中处于活化状态，只是各点随时间（或地点）有能量起伏，能量高时（处）呈阳极，能量低时（处）呈阴极，从而使整个金属表面遭受腐蚀。•局部腐蚀的电化学特点：阳极区和阴极区可以截然分开，其位置可以用肉眼或微观观察加以区分；次生腐蚀产物又可在阴、阳极交界的第三地点形成局部腐蚀•局部腐蚀种类：电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳及磨损腐蚀。i1i2E1E2i3i4E3E4i’1i'2E’1E’2i'3i'4E’3E’4i'1i'2E’1E’2i'gi'3i'4E’3E’4i'2E’1E’2i'1i'4E’3E’4i'3i’1+i’2=i’3+i’4=i’corri1>i’1

i3<i’3Cu2++2e=Cu:icEaEcZn=Zn+2e:ia6.2电偶腐蚀•电偶腐蚀，接触腐蚀，异（双）金属腐蚀在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的金属受到保护的腐蚀现象。•电偶腐蚀的特点：

–在工程技术中，不同金属的组合是不可避免的，几乎所有的机器、设备和金属结构件都是由不同的金属材料部件组合而成，电偶腐蚀非常普遍。

–利用电偶腐蚀的原理可以采用贱金属的牺牲对有用的部件进行牺牲阳极阴极保护。•特殊情况下的电偶腐蚀

–两种不同金属没有直接接触

–循环冷却系统中的铜零件

–腐蚀下来的铜离子通过扩散在碳钢设备表面沉积

–沉积的疏松铜粒子与碳钢之间形成微电偶腐蚀电池，引起碳钢设备严重的局部腐蚀电偶腐蚀的危害电偶序•电偶腐蚀的推动力：接触金属的电位差•电动序：金属置于含有该金属盐的溶液中在标准条件下测定的热力学平衡电位。实际腐蚀体系：非纯金属、杂质或合金、钝化膜

——电动序并不适用•电偶序：实际金属或合金在特定介质中的实际电位（非平衡）的次序，不同介质中具有不同的电偶序。金属或合金在海水中的电偶序阴极（贵）PtAu石墨TiAgZr304不锈钢（钝化）Ni（钝化）70Cu-30Ni青铜Cu黄铜Ni（活化）SnPb304不锈钢（活化）铸铁钢和铁2024铝合金ZnMg和Mg合金阳极（贱）铝与钢连接，铝端快速腐蚀铸铁与钢接触时电偶腐蚀可以忽略•材料在电偶序中的位置，只能反映其腐蚀倾向，不能表示其腐蚀速率。•两金属开路电位相差很大，

偶接后阳极的腐蚀速度不一定大•电位逆转：

–Al和Mg在中性NaCl溶液中接触

–开始时Al比Mg的电位正，Mg发生阳极溶解；

–随后Mg的溶解使介质变成碱性，电位出现逆转，Al变成了阳极。电偶电流与电偶腐蚀效应A、B未偶接A、B偶接后，产生电偶电流：电偶腐蚀效应•当两种金属偶接后，阳极金属的腐蚀电流与未偶接时该金属的自腐蚀电流的比值，一般用γ表示：影响电偶腐蚀的因素1．电化学因素–电位差：两种金属在电偶序中的起始电位差越大，电偶腐蚀倾向就越大。–极化：极化是影响腐蚀速度的重要因素，无论是阳极极化还是阴极极化，当极化率减小时，电偶腐蚀都会加强。2.介质电导率–溶液电阻：•阳极金属腐蚀电流分布不均匀：距结合部越远，电流传导的电阻越大，腐蚀电流就越小，溶液电阻影响电偶腐蚀作用的“有效距离”越小。–例如：•在蒸馏水中，电流的有效距离只有几厘米，

使阳极在结合部位腐蚀形成深的沟槽；•在海水中，电流有效距离可达几十厘米，阳极电流分布较宽，腐蚀比较均匀。–海水：电导率高，溶液欧姆降可以忽略电偶电流可以分散到较远的阳极表面阳极腐蚀较“均匀”–大气：电导率低，欧姆降大腐蚀集中在离接触点较近的阳极表面相当于“缩小”阳极有效面积，加大局部腐蚀3．环境因素–金属的稳定性因介质条件的不同而异，

因此当介质条件发生变化时，金属的电偶腐

蚀行为有时会因出现电位逆转而发生变化。–介质组成：对于水：锡对于铁是阴极对于大多数有机酸：锡对于铁是阳极→食品工业：铁罐头内壁镀锡

作为阳极性镀层防止有机酸腐蚀–温度：•影响腐蚀电流•改变金属表面膜或腐蚀产物结构•Zn－Fe：冷水中，Zn是阳极；热水中（>80℃），Zn是阴极钢铁镀锌后：热水洗温度<70℃，防止Zn镀层转为阴极性镀层–pHAl－Mg：中性或弱酸性，Al是阴极Mg阳极溶解－溶液变为碱性－Al变为阳极–搅拌改变供氧，改变金属表面状态不锈钢－铜静止海水：不锈钢为活化态，阳极流动海水：不锈钢为钝化态，阴极4．面积效应:•阳极面积减小，阴极面积增大，阳极金属腐蚀加剧•原因：混合电位理论，阳极电流=阴极电流，阳极面积越小，其电流密度越大，腐蚀速率也就越高。•海水中：钢铆钉固定铜板：小阳极-大阴极：钢铆钉被强烈腐蚀；铜铆钉连接钢板：大阳极-小阴极；铜铆钉仍能固定钢板电偶腐蚀的面积效应•根据混合电位理论，在电偶电势Eg下，两金属总的氧化反应和还原反应电流相等：IBa=IAc+IBciBaSB=iBcSB+iAcSA•如果阴极过程均受到氧扩散控制，阴极电流密度均等于极限扩散电流密度id：iAc+iBc=id→iBa=id(1+SA/SB)•又：Ig=IAc－IBc+IBaig=id(SA/SB)•ig与金属A的面积成正比，面积越大，集氧作用越大，ig越大，电偶腐蚀越严重。•B金属偶接前的自腐蚀电流为id，偶接后腐蚀电流为iBa，因此，电偶腐蚀效率为防止电偶腐蚀的措施1.设计和组装•尽量选择在电偶序中位置靠近的金属组合•避免“大阴极－小阳极”的组合结构•不同金属部件之间采取应绝缘•阳极部件设计为易于更换、且价廉的材料•使用介质不一定有现成的电偶序，需要预先试验2.涂层或镀层–在金属上使用金属涂镀层和非金属涂层，*不能仅把阳极性材料覆盖起来，应同时将阴极性材料一起覆盖。如果只涂覆于阳极上，

由于涂层多孔性或局部剥落，

则导致小阳极－大阴极组合3.阴极保护可采用外加电源对整个设备施行阴极保护可以安装一块电位比两种金属更负的第三种金属使它们都变为阴极4.缓蚀剂在允许条件下，向介质加入缓蚀剂钢＋铜接触的封闭热水系统，加入适当水溶性缓蚀剂Q=zFn=ItFe=Fe3++3e6.3点蚀点蚀又称小孔腐蚀，

是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内，

并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态，

蚀孔直径小、深度深。点蚀的表征：点蚀程度用点蚀系数来表示，即蚀孔的最大深度和金属平均腐蚀深度的比值。•点蚀的危害：＊点蚀导致金属的失重非常小，由于阳极面积很小，局部腐蚀速度很快，常使设备和管壁穿孔，从而导致突发事故。＊对孔蚀的检查比较困难蚀孔尺寸很小，且经常被腐蚀产物遮盖＊是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态。点蚀发生的条件满足材料、介质和电化学三个方面的条件1.点蚀多发生在表面容易钝化的金属材料上或表面有阴极性镀层的金属上如不锈钢、Al及Al合金，或如镀Sn、Cu或Ni的碳钢表面•当钝化膜或阴极性镀层局部发生破坏时，

破坏区的金属和未破坏区形成了小阳极、大阴极的“钝化-活化腐蚀电池”，使腐蚀向基体纵深发展而形成蚀孔。2．点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中•不锈钢对卤素离子特别敏感•顺序：Cl－>Br－>I－•这些阴离子在金属表面不均匀吸附

易导致钝化膜的不均匀破坏，诱发点蚀。3．点蚀发生在特定临界电位以上（点蚀电位或击穿电位Eb)•当E>Eb时，点蚀迅速发生和发展•当Eb<E<E’p时，不产生新的蚀孔，但已有的蚀孔可继续发展•当E<E’p时，不发生点蚀

[正、反向极化曲线交点对应的电位E’p：保护电位（再钝化电位）]Eb越高，发生点蚀可能性越小Eb与E’p越接近，钝化再修复能力越强点蚀的机理•第一阶段：蚀孔成核（发生）钝化膜破坏理论和吸附理论敏感形核位置孕育期•第二阶段：蚀孔生长（发展）“闭塞电池”的形成为基础，并进而形成“活化－钝化腐蚀电池”的自催化酸化作用点蚀的机理－蚀孔成核

钝化膜破坏理论

•当阳极正向极化，钝化膜中的电场强度增加

•吸附在钝化膜表面上的腐蚀性阴离子（如Cl－离子）因其离子半径较小而在电场的作用下进入钝化膜

•钝化膜局部变成了强烈的感应离子导体

•钝化膜在该点上出现了高的电流密度，使阳离子杂乱移动而活跃起来

•当钝化膜－溶液界面的电场强度达到某一临界值时，就发生了点蚀吸附理论–蚀孔的形成是阴离子(如Cl-离子)与氧的竞争吸附的结果。–在去气溶液中金属表面吸附是由水形成的稳定氧化物离子。一旦氯的络合离子取代稳定氧化物离子，该处吸附膜被破坏，而发生点蚀。–点蚀的破裂电位Eb是腐蚀性阴离子可以可逆地置换金属表面上吸附层的电位。当E>Eb时，氯离子在某些点竞争吸附强烈，该处发生点蚀。•点蚀敏感位置：金属材料表面组织和结构的不均匀性使表面钝化膜的某些部位较为薄弱，从而成为点蚀容易形核的部位：晶界、夹杂、位错和异相组织。•蚀孔成核：–氯离子破坏钝化膜–形成可溶性氯化物–在新露出的基体金属的特定点（敏感位置）上生成小蚀坑——点蚀核（孔蚀生成的活化中心）–孔径20～30微米点蚀的机理－蚀孔成核

点蚀的孕育期：▫从金属与溶液接触到点蚀产生的这段时间▫孕育期随溶液中Cl－浓度增加和电极电位的升高而缩短。▫如钼量不同的Cr18Ni14xMo不锈钢/NaCl溶液体系，发生点蚀的孕育期τ的倒数与Cl－浓度呈线性关系：▫k－常数，[Cl－]在一定临界值以下，不发生点蚀点蚀的机理－蚀孔发展•蚀孔发展阶段：•蚀孔内部的电化学条件发生了显著的改变，对蚀孔的生长有很大的影响，因此蚀孔一旦形成，发展十分迅速•蚀孔发展的主要理论是以“闭塞电池”的形成为基础，并进而形成“活化-钝化腐蚀电池”的自催化理论•闭塞电池的形成条件：(a)具备阻碍液相传质过程的几何条件•如在孔口腐蚀产物的塞积可在局部造成传质困难•缝隙及应力腐蚀的裂纹也都会出现类似的情况；(b)存在导致局部不同于整体的环境(c)存在导致局部不同于整体的电化学和化学反应点蚀的机理－蚀孔自催化发展•点蚀一旦发生，蚀孔内外就会发生一系列变化！1.蚀孔外金属处于钝化态：阳极过程：M→Mn++ne阴极过程：O2+H2O+4e→4OH-

供氧充分蚀孔内金属处于活性溶解态：阳极过程：M→Mn++ne阴极过程：O2+H2O+4e→4OH-

氧扩散困难-缺氧吸氧反应——孔内缺氧、孔外富氧——供氧差异电池2.孔内金属离子浓度增加吸引Cl-向内迁移：3～10倍；金属离子水解：Mn++nH2O→M(OH)n+nH+3.孔内介质：氢离子浓度升高，pH下降（2～3），孔内严重酸化HCl，金属处于活化溶解态孔外富氧：表面维持钝化态；——活化（孔内）-钝化（孔外）腐蚀电池，自催化•点蚀是个多电极体系：蚀孔内、外耦合的阴极反应不同•蚀孔外表面耦合的电极反应：•阳极反应：•阴极反应：•蚀孔外表面发生阴极极化，因而阴极反应电流大于阳极反应电流。•蚀孔内表面耦合的电极反应：•蚀孔内表面发生阳极极化，阳极反应电流大于阴极反应电流。

大阴极小阳极IcIaIcIa点蚀阴阳极极化曲线ic1ia1Ec1Ea1ic2ia2Ec2Ea2影响点蚀的主要因素1、环境因素与材料接触的腐蚀介质的特性2、冶金因素材料耐点蚀性能的差异a.介质类型•特定点蚀介质不锈钢：含有卤素离子Cl－、Br－、I－的溶液敏感铜：含SO42-－溶液较敏感•FeCl3

、CuCl2高价金属离子参与阴极反应，促进点蚀形成和发展•某些阴离子具有缓蚀效果：对不锈钢：

OH－>NO3－>AC－>SO42－>ClO4－

对铝：NO3－>CrO4－>AC－>SO42－1、影响点蚀的环境因素b.介质浓度•产生点蚀的最小浓度•只有当卤素离子达到一定浓度时，才发生点蚀•不锈钢点蚀电位EX随卤素离子浓度CX升高而下降：

Ex=a+blgCx常数a、b值与钢种及卤素离子种类有关。•在Cl－、Br－、I－三种离子中Cl－对点蚀电位的影响最大。c.介质温度的影响

温度升高，不锈钢点蚀电位降低

•温度升高，活性点增加，参与反应的物质运动速度加快，在蚀孔内难以引起反应物的积累

•温度升高，氧的溶解度明显下降含氯介质中，不锈钢存在临界点蚀温度（CPT）

•高于CPT，点蚀几率增大

•随温度升高，更易产生点蚀并趋于严重。d.溶液pH的影响

•当pH<10时，影响较小

•当pH>10后，点蚀电位上升e.介质流速的影响

•流速增大，点蚀倾向降低

•对不锈钢有利于减少点蚀的流速为1m/s左右

•若流速过大，则将发生冲刷腐蚀

2、影响点蚀的冶金因素a.金属本性的影响

–不同金属点蚀电位不同b.合金元素的影响

–不锈钢中的Cr：最有效提高耐点蚀性能

–Cr、Ni、Mo、N，提高

–S、C，降低c.热处理

–不锈钢焊缝处：热处理－沉淀相，增加点蚀倾向d.表面状态

–洁净度（y）、表面硬化（n）、表面钝化（y）防止点蚀的措施1.改善介质条件•降低溶液中的Cl－含量•减少氧化剂（如除氧和Fe3＋、Cu2＋）•降低温度•提高pH•使用缓蚀剂2.选用耐点蚀的合金材料•近年来发展了很多含有高含量Cr、Mo，及含N、

低C（<0.03%）的奥氏体不锈钢•双相钢和高纯铁素体不锈钢抗点蚀性能良好•Ti和Ti合金具有最好的耐点蚀性能3.表面处理•对材料表面进行钝化处理，提高其钝态稳定性4.阴极保护•使电位低于Eb，最好低于E’p，使不锈钢处于稳定钝化区。•这称为钝化型阴极保护，应用时要特别注意严格控制电位。6.4缝隙腐蚀缝隙腐蚀定义：

–在金属与金属及金属和非金属之间构成狭窄的缝隙内，有电解质溶液存在，介质的迁移受到阻滞时产生的一种局部腐蚀形态•特点：–结构件相互连接，缝隙不可避免–缝隙腐蚀减小部件有效几何尺寸，降低吻合程度–缝内腐蚀产物体积增大，形成局部应力，并使装配困难缝隙腐蚀的部位1.不同结构件之间的连接•如金属和金属之间的铆接、搭焊、螺纹连接•各种法兰盘之间的衬垫等金属和非金属之间的接触2.在金属表面的沉积物、附着物、涂膜等•如灰尘、沙粒、沉积的腐蚀产物

螺母下的缝隙腐蚀

表面上的点蚀缝隙腐蚀的特征可发生在所有的金属和合金上，

特别容易发生在靠钝化耐蚀的金属材料表面。2.介质可以是任何酸性或中性的侵蚀性溶液，

而含有Cl－的溶液最易引发缝隙腐蚀。3.与点蚀相比，缝隙腐蚀更容易发生。

当Eb<E<E’p时，原有的蚀孔可以发展，

但不会产生新的蚀孔；

而缝隙腐蚀在该电位区间内，

既能发生，又能发展。

缝隙腐蚀的临界电位比点蚀电位低。•缝隙腐蚀发生的几何条件–缝隙–宽到溶液能够流入缝隙内–窄到能维持液体在缝内停滞–最敏感的缝宽约为0.025－0.1mm。缝隙腐蚀机理腐蚀前

缝内外的金属表面发生相同的阴、阳极反应

阳极反应：

阴极反应：•腐蚀起始阶段

缝内缺氧，缝外富氧，形成了“供氧差异电池”•腐蚀加速阶段

缝隙几何形状及产物堆积形成“闭塞电池”“闭塞电池”引起的酸化自催化作用1–在整个表面均匀发生阳极和阴极反应2–缝隙内氧浓度降低，氧还原反应终止；缝隙外供氧充分，氧还原反应继续进行构成氧浓差电池！缝内阳极，缝外阴极3–缝隙内缝隙外•大阴极-小阳极：

缝隙内腐蚀电流密度很大•在缝隙口容易形成二次腐蚀产物沉淀→闭塞电池4–闭塞电池形成：•缝隙内金属离子难以迁出，正电荷过剩•吸引缝隙外Cl-

进入缝隙，以保持电荷平衡5–缝隙内高浓度氯化物水解•缝隙内介质严重酸化，pH~3，加速阳极溶解6–阳极加速溶解，又引起更多Cl-迁入，

氯化物浓度增加，氯化物水解又使介质进一步酸化，又使阳极溶解：往复循环•形成闭塞电池内的自催化溶解过程缝隙腐蚀机理•在初期阶段，缝内外的金属表面发生相同的阴、阳极反应过程。•阳极反应：•阴极反应：缝隙内的氧在一段时间内耗尽—缝隙内溶液中的氧靠扩散补充—氧难以扩散至分析深入，缝隙内氧的阴极反应中止—缝隙内金属表面+缝隙外自由暴露表面＝宏观电池缺乏氧的区域（缝隙内）：电势低，阳极区氧易到达区域（缝隙外）：电势高，阴极区——缝隙内金属活化溶解，阳离子增多；阳离子增多：吸引缝隙外溶液中负离子（Cl-）进入缝隙内

（维持电荷平衡）金属氯化物水解使pH下降：Cl-+低pH：共同加速缝隙腐蚀；金属离子进一步过剩—又促进Cl-

进入—加速溶解：自催化（在还原介质和材料耐蚀性较差的场合）缝隙内金属表面的钝化膜发生全面的破坏缝内活化阳极：小阳极缝外钝化阴极：大阴极两极电势差：50～100mV，缝内金属严重腐蚀（在氧化性介质（海水）和材料耐蚀性较好的场合）点蚀性缝隙腐蚀：起源于点蚀，与Cl-浓度关系很大点蚀与缝隙腐蚀的比较相似：成长机理一致－闭塞电池•由于几何形状或腐蚀产物在缝隙、蚀坑或裂纹出口处的堆积，使腐蚀介质流动的通道闭塞•腐蚀介质扩散受阻，使腔内介质组分、浓度和pH值与整体介质差异很大，形成闭塞电池不同：形成过程不同缝隙腐蚀：•腐蚀前缝隙已经存在，腐蚀一开始就是闭塞电池作用，闭塞程度大•由于介质的浓差引起•形态广而浅•更易发生点蚀：•腐蚀过程逐渐形成蚀坑（闭塞电池），而后加速腐蚀•由于钝化膜的破坏引起•形态窄而深缝隙腐蚀的影响因素•几何因素•环境因素•材料因素•缝隙的几何因素–缝隙腐蚀深度和速度与缝隙的宽度有关2Cr13不锈钢在29.3g/LNaCl溶液中缝隙腐蚀速度与缝隙宽度的关系（实验周期54天）1－总腐蚀速度2－腐蚀深度•缝隙的几何因素–缝隙腐蚀与缝外面积有关–外部面积增大，缝内腐蚀严重–缝外-缝内：大阴极-小阳极缝隙腐蚀萌生几率与缝隙外裸露面积和缝隙内面积比的关系•环境因素1.溶液中溶解的氧浓度：•氧浓度增加，缝外阴极还原反应更易进行，

缝隙腐蚀加剧2.溶液中Cl－浓度：•Cl－浓度增加，电位负移，缝隙腐蚀加速3.温度：•温度升高加速阳极反应•在敞开系统的海水中，80℃达到最大腐蚀速度，高于80℃时，由于溶液的溶氧下降，缝隙腐蚀速度下降。•在含氯离子的介质中，各种不锈钢存在一个临界缝隙腐蚀温度（CCT）4．pH：–只要缝外金属能够保持钝态，pH降低，缝隙腐蚀量增加。5．腐蚀介质的流速：–流速有正、反两个方面的作用–当流速适当增加时，增大了缝外溶液的含氧量，缝隙腐蚀加重–对于由沉积物引起的缝隙腐蚀，流速加大，可能将沉积物冲掉，缝隙腐蚀减轻•材料因素:•Cr、Ni、Mo、N、Cu、Si等能有效提高不锈钢的耐缝隙腐蚀性能，均涉及对钝化膜的稳定性和再钝化能力所起的作用。•Cr：增加钝化膜的稳定性•Mo：以MoO42－形式溶解，吸附于金属表面，抑制Cl－破坏作用。或形成类似于结构的保护膜，防止Cl－穿透钢中Cr+3Mo量对不锈钢缝隙腐蚀最大深度的影响，25℃流动海水，2个月铁素体、奥氏体、双相不锈钢缝隙腐蚀的影响因素防止缝隙腐蚀的措施合理设计：

避免缝隙的形成

最能有效地预防缝隙腐蚀的发生。（a）垫圈在零件边缘凸出，垫圈下易形成缝隙腐蚀（b）垫圈小时，易形成脏物下的缝隙腐蚀（c）尺寸大小合适（d）与加缓蚀剂的玛蹄脂层相结合的垫圈（e）环形密封圈2.选材：根据介质的不同选择适合的材料可以减轻缝隙腐蚀。3.电化学保护：阴极保护有助于减轻缝隙腐蚀。4.应用缓蚀剂：采用足量的磷酸盐、铬酸盐和亚硝酸盐的混合物，对钢、黄铜和Zn结构

是有效的，也可以在结合面上涂有加缓

蚀剂的油漆。6.5晶间腐蚀定义:金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界或晶界附近发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏的腐蚀现象。晶间腐蚀的特点•危害性很大–宏观上可能没有任何明显的变化–但材料的强度几乎完全丧失–经常导致设备的突然破坏•应力腐蚀开裂的起源–晶间腐蚀常常会转变为沿晶应力腐蚀开裂，

成为应力腐蚀裂纹的起源•有效利用–在极端的情况下，可以利用材料的晶间腐蚀过程制造合金粉末晶间腐蚀产生的原因•多晶体的金属和合金本身的晶粒和晶界的结构和化学成分存在差异。–晶界处的原子排列较为混乱–缺陷和应力集中–位错和空位等在晶界处积累–晶界处溶质、各类杂质（如S、P、B、Si、C）吸附和偏析–晶界处析出沉淀相（碳化物、σ相等）•导致晶界与晶粒内部的化学成分出现差异，产生了形成腐蚀微电池的物质条件。•金属和合金处于特定的腐蚀介质中时，

晶界和晶粒本体就会显现出不同的电化学特性。•晶界和晶粒的电化学不均匀性，

构成腐蚀原电池–晶界为阳极–晶粒为阴极•由于晶界的面积很小，构成“小阳极-大阴极”晶间腐蚀机理1．贫化理论－晶界碳化物析出Ni-Cr不锈钢敏化处理后出现严重晶间腐蚀？敏化处理（427~816oC保温缓冷）——晶界析出连续的M23C6型Cr的碳化物，

使晶界产生严重的贫Cr区。敏化处理•碳化物沿晶界析出并进一步生长→C和Cr依靠由晶内向晶界扩散→C扩散>Cr：固溶体内几乎所有的C都用于生成碳化物，只有晶界附近的Cr能参与碳化物的生成反应→在晶界附近形成一条贫Cr带，Cr含量低于发生钝化所需的12%。→贫Cr带的Cr含量低于→在弱氧化性介质中：•晶界贫Cr区为处于活化状态的阳极区，快速溶解•不贫Cr的晶粒内处于钝化态的阴极区→贫Cr区为小阳极，晶粒内为大阴极，腐蚀速度显著加快→贫Cr区：150～200nm（18-8）•铁素体不锈钢–晶界上析出Cr的C、N化物，(Cr,Fe)7C3–C、N在铁素体中固溶度更小，Cr在铁素体中扩散速度更大——Cr的C、N化物容易在晶界析出•高强铝合金（Al-Cu,Al-Cu-Mg）–工业大气、海洋大气、海水环境–晶界析出CuAl2或Mg2Al3——形成贫Cu或贫Mg区•镍基合金–Ni-Mo：沿晶界析出Ni7Mo6——贫Mo–哈氏合金C：晶界析出μ