晶間腐蝕是一種選擇性的腐蝕破壞，它與一般選擇性腐蝕不同，腐蝕不是從局部外表面開始的，而是集中發生在金屬的晶界區，因此稱做晶間腐蝕。發生這種類型腐蝕之后，有時從外觀上不易察覺出來，但由于晶界區因腐蝕已遭到破壞，材料強度幾乎完全喪失，嚴重者可失去金屬聲，這時每個晶粒實際上已接近分離，稍經受力即沿晶界斷裂，甚至會成為粉末。所以晶間腐蝕是一種危害性很大的腐蝕破壞。

  晶間腐蝕在鉻鎳、鉻錳氮等奧氏體不銹鋼管與高鉻鐵素體不銹鋼管中均可發生，兩者表現形式雖相同，但其機理不完全一樣。

  奧氏體不銹鋼在450～850℃區間受熱后，原來固溶在奧氏體中的碳與鉻結合，在奧氏體晶界以Cr₂₃C₆碳化物的形式析出，造成了晶界區的奧氏體貧鉻，即鉻降到不銹鋼耐蝕所需要的最低含量以下，從而使腐蝕集中在晶界的貧鉻區。貧鉻區的厚度為10～41nm。貧鉻區成為微陽極，Cr₂₃C₆和其余奧氏體區成了微陰極，于是構成了腐蝕微電池。這就是通常所說的奧氏體不銹鋼晶界腐蝕的貧鉻論。

 消除鉻鎳奧氏體不銹鋼管因Cr₂₃C₆析出所造成的晶間腐蝕的方法，有如下幾種。

   ①. 采用高溫1050～1100℃固溶處理，將鉻的碳化物全部溶解在奧氏體中，然后水淬，將奧氏體固定下來。但這通常只適用于不再焊接的鋼。

   ②. 生產超低碳（C含量＜0.03％）不銹鋼，使Cr₂₃C₆無從析出。

   ③. 改變析出的碳化物類型。最常用的方法是向鋼中加入強碳化物形成元素，如Ti、Nb等。由于這些元素與碳的結合力比鉻大得多，因此，當這些元素的量足夠時只會形成TiC或NbC 等穩定型碳化物，不再會出現Cr₂₃C₆。而且TiC或NbC在1050℃以下不溶于奧氏體，這就排除了在低溫形成Cr₂₃C₆的可能性，從而就消除了由于Cr₂₃C₆析出所造成的晶間腐蝕。一般含有Ti、Nb這類元素的鋼稱為穩定化鋼。實踐證明，為避免奧氏體鋼產生晶間腐蝕，加入Ti或Nb的量顯然取決于鋼中的碳含量，它們在鋼中的含量應分別為

     0.8% ≥ [Ti] ≥ 5([C]-0.02)   (3-1)

     1.0% ≥ [Nb] ≥ 10[C]-0.02)   (3-2)

  式中，［C］為鋼的總碳量；0.02為可溶解于奧氏體而不形成碳化物的那一部分碳。需要指出，以Ti、Nb等元素穩定化的鋼，必須再經穩定化熱處理才能保證無晶間腐蝕。穩定化熱處理的工藝為：850～880℃保溫5～6h后空冷。這樣處理的目的就是讓Cr₂₃C₆型碳化物溶解，而讓TiC或NbC充分析出。

   ④. 改變晶界上碳化鉻析出的數量及分布狀態。欲達此目的，可有兩種途徑：一是調整鋼的化學成分，使鋼成為奧氏體鐵素體雙相組織；二是把鋼預先進行冷形變。當鋼為γ＋δ雙相組織時，如鋼在450～850℃受熱，則Cr₂₃C₆碳化物首先在δ／γ相界處的δ鐵素體一側析出，并且呈分散的點狀，這樣，就減少了在奧氏體晶界析出的Cr₂₃C₆的量。同時，由于鉻在δ鐵素體中的擴散系數要比在奧氏體中的擴散系數大10³倍，所以不至于在8鐵素體內Cr₂₃C₆析出的周圍造成貧鉻區。這樣，就降低了晶間腐蝕傾向。把鋼預先進行冷形變，就可使Cr₂₃C₆沿滑移帶析出。這樣，也使得奧氏體晶界上析出的Cr₂₃C₆數量減少及分布不連續，從而也就降低了晶間腐蝕傾向。

  鐵素體不銹鋼有時也可產生晶間腐蝕，但避免這種腐蝕的熱處理工藝恰好與奧氏體鋼相反。研究指出，鐵素體不銹鋼自900℃以上急速水冷后，很容易遭受晶間腐蝕；這種易受晶間腐蝕的狀態（敏化態）經過650～850℃加熱后，便可消除。但奧氏體鋼和鐵素體鋼發生晶間腐蝕以及消除晶間腐蝕的處理如此不同，是由于C及N在α中的固溶度遠小于在γ中的固溶度，加上C及N在α晶界吸附趨勢大，易在α晶界析出碳化鉻，因而形成貧鉻區引起晶間腐蝕。碳化鉻在α晶界的析出，用一般的水冷無法抑制，這是一方面；另一方面，由于Cr在α中的擴散較在γ中擴散來得快，因而在650～850℃短時加熱即可消除貧鉻區，從而消除了晶間腐蝕。

  晶間腐蝕是沿晶粒界面所產生的局部腐蝕，受焊接使用的高溫Cr₂₃C₆在晶界析出，而在其近旁的貧鉻部位產加熱，鉻碳化物產生選擇性的腐蝕。

  晶間腐蝕是在結晶粒界進行的局部腐蝕。腐蝕在內部進行時會使結晶顆粒紛紛脫落。不銹鋼管的基體是鐵中含有鉻的合金，而碳和鉻具有易結合的性質，在高溫加熱時，碳化鉻（Cr₂₃C₆）在結晶粒界上析出，使這個碳化鉻的周圍變成“貧鉻”狀態。根據環境情況，在“貧鉻”的部位，有選擇性地被腐蝕，稱為晶間腐蝕，如圖3-5所示。

  焊接時，在熱影響區引起碳化鉻在結晶粒界上析出，稱為敏化。碳化鉻析出后，在其近旁的結晶粒界上的鉻含量“被減少”，在碳化物近旁其含鉻量有可能“貧”到臨界含鉻量以下。由于結晶粒內部鉻的擴散，使“貧鉻”部位得到鉻的補充。只是在碳化物近旁，因鉻含量減少到不能保持耐腐蝕性，就會發生晶間腐蝕。

  敏化可用加熱溫度和加熱時間的關系（TTS曲線）來表示。奧氏體型不銹鋼的代表鋼種06Cr19Ni10（304）的敏化情況如圖3-6所示。敏化的溫度區域在550～800℃，在這個溫度區間加熱時間過長或從高溫緩慢地冷下來也會發生敏化。

  鐵素體型的不銹鋼管和奧氏體系列不銹鋼管不同的是，從850℃以上開始冷卻時，容易造成晶間腐蝕。這是因為碳化鉻及氮化物析出非常迅速的緣故。鐵素體中，鉻的擴散比奧氏體中鉻的擴散要快。所以如果在碳化鉻析出溫度區域上短時間加熱，或者是從高溫緩慢地冷卻下來，在“貧鉻”部位上，鉻能很快得到補充，使用時就不會產生結晶粒界腐蝕。為了防止結晶粒界腐蝕，通常采取下述三項措施。

  ①. 固溶化熱處理時急劇冷卻，以抑制碳化鉻的析出。

   ②. 降低碳含量（選取鋼種的0.030%)。[C]≤0.030%

   ③. 添加鈦（Ti）或鈮（Nb）：鈦或鈮和碳的結合力，比鉻和碳的結合力強，易在顆粒內部均勻析出碳化鈦或碳化鈮，由此抑制碳化鉻在晶界下的析出。