Межкристаллитная коррозия – один из наиболее опасных видов коррозионного разрушения хромоникелевых аустенитных сталей. При межкристаллитной коррозии стали нарушается связь между зернами металла. При этом сталь полностью теряет механическую прочность и разрушается даже при незначительных нагрузках. Обнаружить межкристаллитную коррозию трудно.
Явление межкристаллитной коррозии связано с понижением коррозионной стойкости границ зерен. В хромоникелевых аустенитных сталях хром, придающий этим сталям антикоррозионные свойства, растворен в аустените. Под воздействием температур в диапазоне 400-800 градусов происходит выделение хрома из твердого раствора, по границам зерен содержание понижается до 12% и менее, т.е. ниже того предела, которым обеспечивается коррозионная стойкость.
Если обедненным хромом участки стали в дальнейшем соприкасаются с агрессивной средой (вода также является агрессивной средой), то на этих участках со временем может развиться межкристаллитная коррозия.
Аустенитные коррозионностойкие стали (листовой прокат, трубы) на заводах-изготовителях подвергаются термической обработке: закалке при 1050-1150 градусов с охлаждением в воде (такую термообработку называют аустенизацией). После аустенизации весь хром переводится в твердый раствор, и сталь не подвержена межкристаллитной коррозии. Однако при сварке конструкции вновь происходит нагрев околошовных участков основного металла, которые приобретают склонность к межкристаллитной коррозии.
Для сварных конструкций с особыми свойствами применяются хромоникелевые аустенитные стали, легированные элементами стабилизаторами - титаном или ниобием, являющимися сильными карбидообразователями. Титан и ниобий, связывают избыточный углерод и препятствуют тем самым образованию карбидов хрома и проявлению межкристаллитной коррозии. Для полного связывания углерода содержание титана в сталях в 5-7 раз, а ниобия в 10-12 раз должно превышать содержание углерода. Склонность к межкристаллитной коррозии также уменьшается при введении в сталь молибдена, ванадия, кремния.
На АЭС наибольшее применение имеет хромоникелевая аустенитная сталь, стабилизированная титаном, марки 08Х18Н10Т, из которой изготавливаются различные системы. Находят также применение и другие марки хромоникелевых сталей с титаном: 08Х18Н12Т, 12Х18Н10Т.
Контрольные образцы сварных соединений и аустенитных сталей проверяют на склонность к межкристаллитной коррозии.