INTERGRANULAR CORROSION - 입계부식

INTERGRANULAR CORROSION

All austenitic stainless steels (the 300 series, the types that "work harden") contain a small amount of carbon in solution in the austenite. Carbon is precipitated out at the grain boundaries, of the steel, in the temperature range of 1050° F. (565° C) to 1600° F. (870° C.). This is a typical temperature range during the welding of stainless steel.

This carbon combines with the chrome in the stainless steel to form chromium carbide, starving the adjacent areas of the chrome they need for corrosion protection. In the presence of some strong corrosives an electrochemical action is initiated between the chrome rich and chrome poor areas with the areas low in chrome becoming attacked. The grain boundaries are then dissolved and become non existent. There are three ways to combat this:

Anneal the stainless after it has been heated in this sensitive range. This means bringing it up to the proper annealing temperature and then quickly cooling it down through the sensitive temperature range to prevent the carbides from forming.

When possible use low carbon content stainless if you intend to do any welding on it. A carbon content of less than 0.3% will not precipitate into a continuous film of chrome carbide at the grain boundaries. 316L is as good example of a low carbon stainless steel.

Alloy the metal with a strong carbide former. The best is columbium, but sometimes titanium is used. The carbon will now form columbium carbide rather than going after the chrome to form chrome carbide. The material is now said to be "stabilized"

출처 : http://www.mcnallyinstitute.com/04-html/4-1.html

스테인리스는 Cr에 의해서 부식 저지를 합니다.

 

그런데 C와 N등의 원소들은..  Cr과의 친화력이 좋을 뿐더라..잘 잡아 먹습니다.

 

온도를...750도 근처로 가열하게 되면 (윗분 말씀대로.. range를 가지고 있습니다.)

 

Cr23C6 등의 물질을 형성하면서 Cr을 잡아먹게 되는데... 이때 반응이 잘 일어날 수

 

있는 곳은 계면으로 에너지가 낮은 (그래서 반응이 일어나기 쉬운) 입계에서

 

쉽게 일어납니다.  그러면  계면 주변의 부분들에 존재하는 Cr이 급격하게

 

줄어들게 되는데...

 

이 경우 입계와 그 주변의 내식성이 떨어질 뿐더러...  Base Metal 과의  Gavanic

 

효과마져 일어나면서... 부식이 잘 일어나게 됩니다.

 

 

용접 등을 하게 되면 열영향부(HAZ) 가  이 온도에 속하게 되는 경우가 많아서

 

용접부의 내식성이 매우 취약해 지는 경향이 있습니다.

 

 

그런 이유로...   보통의 스텐은 극저탄소로 관리합니다.