单选题
211.钛和铌与碳的亲和力很大,易形成碳化物,所以在铬镍奥氏体不锈钢中加入一定量的钛和铌可以有效的防止焊后产生()。
A
低熔共晶
B
晶间腐蚀
C
共晶成分
D
应力腐蚀
答案解析
正确答案:B
解析:
**解析:**
这道题考查的是奥氏体不锈钢焊接中防止晶间腐蚀的原理,具体涉及“稳定化元素”的作用。
1. **晶间腐蚀的成因(贫铬理论):**
普通铬镍奥氏体不锈钢(如304)在焊接或经过敏化温度区间(约450℃~850℃)加热时,碳(C)会与铬(Cr)结合,在晶界处析出碳化铬($Cr_{23}C_6$)。由于铬在固态钢中的扩散速度较慢,晶界附近的铬来不及从晶内补充,导致晶界附近区域的铬含量降低到耐腐蚀所需的最低限度(通常认为低于12%)以下,从而形成“贫铬区”。这个贫铬区在腐蚀介质中会优先被腐蚀,即产生**晶间腐蚀**。
2. **钛(Ti)和铌(Nb)的作用机制:**
* 钛和铌与碳的亲和力比铬与碳的亲和力更强。
* 当在钢中加入适量的钛或铌(通常称为稳定化元素,如321不锈钢加钛,347不锈钢加铌)后,在高温下,碳会优先与钛或铌结合,形成稳定的碳化钛($TiC$)或碳化铌($NbC$)。
* 这样就能有效地固定住钢中的碳,阻止了碳化铬($Cr_{23}C_6$)在晶界的析出,从而避免了晶界贫铬现象的发生。
3. **选项分析:**
* **A. 低熔共晶**:通常指焊缝凝固过程中产生的热裂纹倾向,与添加Ti/Nb防止碳化物析出的主要目的不直接对应。
* **B. 晶间腐蚀**:如上所述,加入Ti/Nb是为了固定碳,防止贫铬,进而防止晶间腐蚀。这是正确答案。
* **C. 共晶成分**:这是一个材料相图的概念,不是一种腐蚀或缺陷现象。
* **D. 应力腐蚀**:虽然稳定化处理对某些应力腐蚀也有益处,但加入Ti/Nb最直接、最核心的目的是解决由碳化铬析出引起的晶间腐蚀问题。
**结论:**
在铬镍奥氏体不锈钢中加入钛和铌,利用它们与碳强亲和力的特性,形成稳定的碳化物,避免铬的消耗,从而有效防止焊后产生**晶间腐蚀**。
故正确答案为 **B**。
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