Vad betyder korrosion av korngräns?
Metaller är gjorda av atomer som är ordnade i metalliska kristaller som kallas korn. En metall kan ha många korn med kristallgränser mellan dem. Dessa gränser är kända som korngränser. Korngränser är zoner som har störningar på kort räckvidd som bestämmer de olika egenskaperna hos tekniska material.
Korngränser har mindre densitet på atomär skala, en egenskap som antyder närvaron av atomär hål, vilka atomer kan diffundera. Detta gör zonen utsatt för oxidation och korrosion på grund av partiklars rörelse in och ut ur hålen. När syre diffunderar genom korngränserna reagerar det med stål och bildar järnoxid vid gränserna.
Kunskaper.se förklarar korngränskorrosion
I fallet med rostfritt stål diffunderar kol in i austenitkorngränsen för att bilda kromkarbider. Dessa karbider utarmar områdena intill kromkorngränserna mycket snabbt. Krom är känt för att tillföra korrosionsbeständighet till materialet, och när kol utarmar det, minskar motståndet hos metallen. Detta gör gränserna känsliga för korrosion, ett tillstånd som kallas sensibilisering.
Sensibilisering öppnar metallen för en attack som kallas en inter-granulär attack, som förstärks av segregeringen av föroreningar vid gränsen. Angrepp vid korngränserna beror på graden av sensibilisering och den aggressivitet som finns i den korrosiva miljön.
I stål, sensibilisering som uppstår på grund av utfällning av kromkarbider vid kornen. gränsen beror på temperaturen. Ett temperaturområde på 450-900 grader Celsius kan fälla ut kromkarbid. Detta tillstånd kan också kallas ”svetsnedbrytning” om temperaturerna beror på spänningsavlastning, glödgning eller uppstår under svetsprocessen.
Problemet med sensibilisering kan hanteras vid en tidigt skede. Den kan minskas när olika kolkvaliteter används, helst lågkolhalter. Det kan också stabiliseras genom tillsats av niob eller titan, som har större affinitet till bildningen av karbider än krom. Detta är användbart eftersom utfällningen av karbider från materialet inte påverkar kromhalten.
