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不銹鋼與碳鋼為什么不能接觸或焊接

發布時間：2025-11-10 09:02:20 發布人：泵閥

不銹鋼和碳鋼接觸會發生滲碳現象和晶間腐蝕，尤其是在潮濕環境下，兩者之間會發生電化學腐蝕。不銹鋼與碳鋼接觸時存在顯著的電位差（超過500毫伏），在潮濕環境中會形成原電池效應，當它們處于電解質溶液（如水）中時，會形成一個原電池，這種腐蝕速度可達單獨存在時的3-10倍，每年可能造成0.1-0.5毫米的腐蝕深度‌。長期可能導致結構失效。
滲碳與晶間腐蝕在高溫或焊接過程中，碳鋼中的碳原子會擴散至不銹鋼表面，形成碳化鉻，導致不銹鋼晶界出現貧鉻區，抗腐蝕能力和強度顯著下降（材料強度可能降低30%-50%），引發晶間腐蝕，這種腐蝕具有隱蔽性，表面看似完好但內部已受損。材料特性差異碳鋼為體心立方結構，不銹鋼為面心立方結構，接觸面存在微觀間隙，易使腐蝕介質滲透。焊接時還可能因碳遷移形成貧鉻區，增加沿晶腐蝕風險。碳化物的析出：奧氏體不銹鋼（如304、316）中含有大量的鉻（Cr），這些鉻是保證其耐腐蝕性的關鍵。當不銹鋼被加熱到425°C - 860°C 的“敏化溫度區間”時，碳（C）會向晶界（金屬晶體之間的邊界）擴散，并與鉻結合形成碳化鉻（Cr23C6）。
滲碳現象‌：碳鋼中的碳原子會擴散至不銹鋼表面，當局部碳含量超過0.08%時，會形成碳化鉻，導致不銹鋼晶界出現貧鉻區，材料強度下降30%-50%‌。碳鋼的“助攻”：碳鋼的含碳量遠高于不銹鋼。在焊接的高溫下，碳會從碳鋼側（高碳濃度）向不銹鋼側（低碳濃度）強烈地遷移擴散。這極大地加劇了不銹鋼熔合線附近區域的碳富集，使得該區域更容易形成碳化鉻，從而導致嚴重的晶間腐蝕。接頭在腐蝕環境中會很快從這條線開始銹蝕、開裂。為避免上述風險，（如GB 55006-2021）明確規定，不銹鋼與碳鋼接觸時需采用絕緣墊片、涂層或非金屬連接件隔離，嚴禁直接焊接。在工程實踐中，需嚴格遵守規范，確保兩者不直接接觸，以保障結構安全和使用壽命。

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