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| 标准编号 | GB/T 40393-2021 (GB/T40393-2021) | | 中文名称 | 金属和合金的腐蚀 奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性加速腐蚀试验方法 | | 英文名称 | Corrosion of metals and alloys -- Accelerated corrosion test for intergranular corrosion susceptibility of austenitic stainless steels | | 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 | 14,113 | | 发布日期 | 2021-08-20 | | 实施日期 | 2022-03-01 | | 起草单位 | 安科工程技术研究院(北京)有限公司、北京安科科技集团有限公司、青拓集团有限公司、冶金工业信息标准研究院、江苏申源集团有限公司、帕博检测技术服务有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、北京科技大学 | | 归口单位 | 全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183) | | 提出机构 | 中国钢铁工业协会 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 40393-2021
金属和合金的腐蚀 奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性加速腐蚀试验方法
Corrosion of metals and alloys -- Accelerated corrosion test for intergranular corrosion susceptibility of austenitic stainless steels
1 范围
本文件规定了测定奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的加速试验方法。
本文件适用于多种金属制品的试验,包括双层轧制金属、焊接接头、熔敷金属、焊缝金属。
注1:用此方法获得的结果与ISO 3651-1和ISO 3651-2标准中的方法所获结果相同,但加速腐蚀试验周期更短。
注2:本文件规定了两种试验方法:
---方法A:在金属铜存在下,在硫酸铜和浓硫酸溶液中的腐蚀试验;
---方法B:在金属铜存在下,在硫酸铜、硫酸和氟化铜溶液中的腐蚀试验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 10123 金属和合金的腐蚀 基本术语和定义(GB/T 10123-2001,ISO 8044:1999,IDT)
ISO 3651(所有部分) 不锈钢耐晶间腐蚀的测定
3 术语和定义
GB/T 10123界定的术语和定义适用于本文件。
4 试样
4.1 试样可取自:
---宽度不大于10mm钢板或钢带或钢丝内的任一位置;
---轧制金属(轧制型材金属和具有圆形、正方形或六边形截面的成型轧制金属)的轴向(纵向)
区域;
---其他轧制金属中适宜的位置;
---管状样品的轴向区域(纵向或横截面方向);
---管件中适宜的位置;
---锻件本体或备件;
---铸件或特定铸造试验件。
4.2 试样宜从各种类型的样品制备,见表1。
4.3 为了显示裂纹,试样尺寸宜满足:
a) 平板试样、段状试样、直径不超过5mm的圆柱试样、直径不超过5mm的管状试样,角度弯曲
为(90±3)°;
b) 直径超过5mm的环形和管状试样,压平并形成锥体;
c) 在具有足够厚度的截面区域检查弯曲表面,以识别晶间裂纹。
4.4 对坯料进行机械加工制备所需厚度的试样:
a) 金属板材宜仅从一侧取样;如果其中一侧经过处理,则从处理侧取样;
b) 轧制金属(轧制部分和型材)、锻件、铸件和管状样品宜从适宜表面取样;
c) 热变形或冷变形管宜从外部取样;
d) 热轧管宜从内表面或外表面取样;
e) 已暴露在使用环境中的管宜从与服役环境相接触侧取样。
4.5 宜从焊接接头中制备下列种类和类型的试样(见表2):
---从平板金属、轧制型材、铸件或锻件构成的焊接接头中制备类型Ⅰ或类型Ⅱ平板试样;
---从电焊管中制备类型Ⅱ环状、管状或段状试样;
---从管段的环焊接头中制备类型Ⅰ段状、环状或管状试样;
---从双层管焊接接头中制备类型Ⅰ或Ⅱ平板试样,或类型Ⅰ段状、环状或管状试样。
4.6 对焊接试样(表2,类型Ⅰ和类型Ⅱ),宜以不超过1mm的加工深度去除焊缝余高。
试样所需厚度宜通过机械加工的方式实现,并且宜从不与腐蚀性介质接触侧去除金属。如果不确
定哪一侧与腐蚀性介质接触,则宜在焊接过程中焊缝金属受热最少的一侧进行加工。
如需减少试样壁厚,宜按照4.4进行取样。
4.7 对焊条、填充焊丝和带材的检查,宜通过制成的堆焊或焊缝金属进行。
堆焊金属用平板试样进行试验(见表2)。试样从已检焊接材料制成的多层堆焊金属中切取(堆焊
金属底层不用于试样制备,可选用化学成分近似的材料制得)。当金属基板化学成分与堆焊金属化学成
分近似时,不用于试样制备的堆焊底层数量可减少到3层。
焊缝金属用平板试样进行试验,试样从焊接接头多层焊缝的上层切取。所切取试样区的焊缝厚度
宜不小于15mm。用于焊接接头的板材化学成分宜与焊缝金属的化学成分相似。
当使用薄板获得所需焊缝厚度时,可使用焊接背板。焊接背板用钢的化学成分与薄板近似。对薄
板试样边缘进行初步焊接时,宜对焊接背板整个表面进行类似处理。
焊缝金属的测试宜采用从特制焊接接头中制备的平板焊接试样(见表2中类型Ⅰ和Ⅱ)进行。焊接
接头由耐晶间腐蚀钢材和待评价的焊材制成。
4.8 试样推荐尺寸见附录B,也可使用不同的试样尺寸。
4.9 在测试板材、管材、金属型材、线材和带材时,每组宜制备至少两个试样。
对所有类型的钢和合金,每个锻件、铸件和焊接件宜制备不少于4个试样(其中两个用作比对)。
对照试样弯曲90°±3°,并且不宜暴露在沸腾试验溶液中。如果需要从两面检查试样,则试样宜弯
曲成“Z”形。
4.10 非稳定化钢的敏化处理为:在技术文件没有特殊要求条件下,如果非稳定化钢不含钛或铌、最大
碳含量大于0.03%且在交货条件下使用,则宜使用交货条件下的试样对其进行敏化处理试验。
4.11 稳定化钢的敏化处理要求或建议如下。
a) 如果规定最大碳含量不超过0.03%、含有钛或铌的稳定钢和合金钢在交货条件使用,则宜从生
产线取样,并在试验前进行敏化处理(敏化制度为(700±10)℃,保温30min,水冷,见
ISO 3651-1和ISO 3651-2。可在用户同意的情况下进行不同的敏化处理。可对制备试样的样
品或者试样本身进行敏化处理。如果在试验结果的解释中出现差异,应对样品进行敏化处理。
脱脂后的样品应放在预热到敏化温度的炉内。
b) 在冷加工或部分冷加工态下用钢材宜使用未经敏化处理的试样进行试验。
c) 在工厂的焊接条件得到适当控制的条件下,可以使用未经敏化处理焊件制成的试样。
d) 在对经过反复热处理(不同于敏化热处理)的钢铁和合金进行试验时,宜按照4.11对新批次的
金属材料进行试验。
e) 在生产制造中,当热处理方式可能影响到焊接接头的性能时,试样也宜在类似条件下进行热
处理。
4.12 试样抛光或磨制过程中宜防止表面过热,加工后的试样表面粗糙度不宜超过0.8μm。
经冷变形、热变形管或冷拔金属制品,或经特殊表面处理金属制品制成的试样不宜抛光或研磨,除
非在技术文件中有所说明。
4.13 试验前对试样进行标记。在试样距离边缘位置5mm~10mm处的一端或两端采用钢印或者电
火花加工等方法进行标记。
4.14 试验前使用合适的有机溶剂(试剂级)对样品脱脂。如果在侵蚀或冲洗步骤完成后试样被直接放
置于试验容器中,则可省略脱脂步骤。
5 试验方法
5.1 方法A
5.1.1 方法原理
钢试样应与金属铜一起放置在由 H2SO4 和CuSO4·5H2O配制的溶液中,该溶液的浓度高于
ISO 3651-2中规定方法所提溶液的浓度。
该方法是加速试验方法,可用于ISO 3651-2中对钢分级的验证。
5.1.2 试验溶液
使用分析纯试剂配制试验溶液:将(50±0.1)g的CuSO4·5H2O加入(1000±3)mL的水中,再逐
步添加(250±3)mL的H2SO4(ρ20=1.84g/mL)。
5.1.3 试验步骤
5.1.3.1 试验在一个带有冷凝管的玻璃烧瓶,或一个带有盖子和冷凝管的耐蚀稳定化铬镍钢制成的容
器中进行。在反应容器底部铺一层铜屑,然后放置试样。
可进行如下操作:
a) 使用带有尖锐边缘的打孔(孔径5mm~7mm)铜板替代铜屑可使试样上下面与铜板充分接
触,以保证试验溶液对试样的充分漂洗和确保腐蚀产物的良好去除。如果在金属质量评估中
出现差异,则宜用铜屑进行试验。
b) 当......
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