路径: 主页 > GB/T > 第426页 > GB/T 38430-2019 | 标准编号 | GB/T 38430-2019 (GB/T38430-2019) | | 中文名称 | 金属和合金的腐蚀 金属材料在高温腐蚀条件下的等温暴露氧化试验方法 | | 英文名称 | Corrosion of metals and alloys - Test method for isothermal-exposure oxidation testing under high-temperature corrosion conditions for metallic materials | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H25 | | 国际标准分类 | 77.060 | | 字数估计 | 18,134 | | 发布日期 | 2019-12-31 | | 实施日期 | 2020-07-01 | | 引用标准 | GB/T 1598; GB/T 9258.3-2017; GB/T 13298; GB/T 16701; GB/T 18036; JJG 141; ISO 26146 | | 采用标准 | ISO 21608-2012, MOD | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了金属材料在高温腐蚀条件下的等温暴露氧化试验的设备、气体供应、试样、试验过程、质量变化的计算、质量变化的分析、试验后试样的评价和试验报告等内容。本标准适用于在有气体的高温腐蚀条件下金属材料的连续(在试验期间不冷却试样,仅在试验后称量试样质量)和不连续(在试验期间在预先确定的但不一定是规律的少数几个时间点冷却试样,并系列称量每个试样质量)等温暴露试验。本标准不适用于在有气体的高温腐蚀条件下金属材料的热循环氧化试验(为加速高温腐蚀,频繁而有规律地冷却试样,并系列称量每个试样质量)。 | GB/T 38430-2019: 金属和合金的腐蚀 金属材料在高温腐蚀条件下的等温暴露氧化试验方法
GB/T 38430-2019 英文名称: Corrosion of metals and alloys -- Test method for isothermal-exposure oxidation testing under high-temperature corrosion conditions for metallic materials
1 范围
本标准规定了金属材料在高温腐蚀条件下的等温暴露氧化试验的设备、气体供应、试样、试验过程、质量变化的计算、质量变化的分析、试验后试样的评价和试验报告等内容。
本标准适用于在有气体的高温腐蚀条件下金属材料的连续(在试验期间不冷却试样,仅在试验后称
量试样质量)和不连续(在试验期间在预先确定的但不一定是规律的少数几个时间点冷却试样,并系列
称量每个试样质量)等温暴露试验。
本标准不适用于在有气体的高温腐蚀条件下金属材料的热循环氧化试验(为加速高温腐蚀,频繁而
有规律地冷却试样,并系列称量每个试样质量)。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1598 铂铑10-铂热电偶丝、铂铑13-铂热电偶丝、铂铑30-铂铑6热电偶丝
GB/T 9258.3-2017 涂附磨具用磨料粒度分析 第3部分:微粉P240~P2500粒度组成的测定
(ISO 6344-3:2013,MOD)
GB/T 13298 金属显微组织检验方法
GB/T 16701 贵金属、廉金属热电偶丝热电动势测量方法
GB/T 18036 铂铑热电偶细丝的热电动势测量方法
JJG141 工作用贵金属热电偶
ISO 26146 金属和合金的腐蚀 高温腐蚀环境下的暴露试验后试样金相检验方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
氧化皮
试样表面因高温腐蚀产生的表面氧化膜和腐蚀产物。
3.2
附着氧化皮
冷却后附着在试样表面的氧化皮。
3.3
剥落氧化皮
从试样表面脱落的氧化皮。
3.4
质量总变化
冷却后试样和收集的剥落氧化皮质量之和与试验前试样初始质量的变化。
3.5
质量净变化
冷却后试样质量(不包括剥落氧化皮)与试验前试样初始质量的变化。
3.6
高温腐蚀
在高于环境中液态相的露点温度(至少100℃)时的腐蚀。
3.7
剧增
由生成保护性氧化皮向生成非保护性氧化皮的转变引起的腐蚀速率的快速增加。
4 设备
4.1 设备设计
4.1.1 设备应包括能够在恒定温度下均匀地加热试样的温度调节装置。加热装置宜配备将试样和外
部空气隔离的试验单元(称为封闭型系统)。应使用湿度调节器确保供应的气体能够保持在特定的湿
度,并采用湿度计进行监控。气体供应由一个气体流量计控制。
4.1.2 设计加热装置时应确保样品室和外部环境隔离。
4.1.3 通过试样的气流应连续且流量在规定范围内。
4.1.4 样品室不应使用在测试过程中与试验环境发生反应以致改变试验环境成分的材料。
4.1.5 若无法使用带有样品室的封闭试验系统,也可在与实验室空气接触的非封闭系统中进行试验。
应记录大气湿度,实验室内宜保持温度恒定,且不宜受天气条件的影响。
4.1.6 在试验加热前可采用独立可移动的热电偶校验加热炉,确定加热炉内均温区的尺寸。
4.1.7 温度调节装置应能够确保试样的温度保持在表1规定的允许范围内。
4.1.8 用于温度控制的加热装置的热电偶应满足如下要求:
a) 热电偶的材料应能满足测试温度下的使用要求;
b) 在加热装置功率不变的前提下,推荐热电偶的偶丝直径尽可能小。
4.2 温度监控
4.2.1 应采用合适的装置测量温度,根据GB/T 1598选择合适的热电偶,该装置应与4.1中规定的控
温热电偶独立。800℃内推荐使用K型热电偶(镍铬-镍铝),1100℃内推荐使用S型热电偶(铂铑10-
铂)和R型热电偶(铂铑13-铂),1100℃以上推荐采用B型热电偶(铂铑30-铂铑6)。宜在试样表面附
近放置一个热电偶,并按4.2.2和4.2.3校准。若因环境因素导致不能在试样表面附近放置热电偶。
4.2.2 应通过在惰性环境下使用空白试样和合适的测量温度方法,根据加热炉的校准推算出试样温
度。应从每批中抽取一个热电偶进行校准。热电偶的校准应按GB/T 16701、GB/T 18306或JJG141
的规定进行。
4.2.3 若不能确定热电偶的稳定性,宜每年在使用前重新校准,或在每次试验开始前和结束时重新
校准。
4.2.4 热电偶应能满足试样温度保持在表1规定的范围内,热电偶应处于固定位置并尽量靠近试样。
4.2.5 热电偶的偶丝应采用热电偶套管进行保护。热电偶套管应能够在试验温度和试验环境下使用。
5 气体供应
5.1 气体供应系统应能够向样品室以恒定流量提供测试用气体。
5.2 应采用气体流量计监控气体流量。流量计应放置在靠近样品室入口处的位置,但当使用湿度调节
器时,流量计应放置在湿度调节器上游。
5.3 当使用湿度调节器时,湿度调节器应能够将湿度调整至期望的值。除另有规定外,应使用电导率
低于1μS/cm的去离子水。为防止冷凝,湿度调节器和样品室之间的空间内温度应保持在露点以上。
5.4 当气体被加湿后,应测试水蒸气含量。测试方法包括在样品室前用湿度计测量,或在排放的气体
冷凝后测试水的含量,或测量试验期间加湿器中水的消耗量等。
5.5 在空气中测试时,推荐采用20g/kg的比湿度(即空气中水分的质量分数)。该比湿度即为在25℃
(露点)下相对湿度100%,可通过25℃水浴通气鼓泡获得。经供需双方协商,也可采用其他湿度。
6 试样
6.1 为分析材料的氧化动力学需要使用暴露时间不同的多个试样。推荐每个暴露时间点使用2个试
样,随时间变化的取样时间至少4个,例如10h、30h、100h、300h、1000h。
6.2 试样形状宜为板状、圆片或圆柱,表面积应不小于300mm2,厚度应不小于1.5mm。经供需双方
协商,也可采用其他的试样形状和尺寸。
6.3 试样表面应机械磨抛,确保去除切削加工影响层。试样表面最终磨抛应使用颗粒平均直径约为
15μm的磨料,可使用符合GB/T 9258.3-2017要求的P1200的磨料(磨料粒度分布参见附录C)。若
相关方要求采用其他表面磨抛方法,应描述出表面磨抛的条件。
6.4 在试样准备的最后阶段应轻微倒角以避免由试样的尖边引起的异常现象。
6.5 试样表面的标记、冲压、开槽不应引起变形。试样的识别应基于试样在样品室内相对位置的记录,
不过允许有支撑试样的孔洞和/或基准标记。当为了支撑试样需要在试样上打孔时,打孔应在最终磨抛
或涂覆涂层前进行,并且计算试样表面积时应考虑孔洞。
6.6 应采用异丙醇或乙醇超声波清洗试样,然后进行干燥。若试样可能大量吸附水等环境中的污染
物,推荐将清洗后的试样在称重和暴露试验前存储在干燥器中。
6.7 在暴露试验前应在试样上至少3个位置测试试样尺寸,测量仪器精度应为±0.02mm。
6.8 暴露试验前应对试样称重。称重应不少于2次,两次称重的质量差应不大于0.05mg。
7 试验过程
7.1 试样的支撑
试样应按如下规则支撑:
a) 试样支撑材料应在试验温度下不发生反应。试样和支撑物之间的接触面积应尽可能小。
b) 试样支架......
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