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      奧氏體不銹鋼晶間腐蝕測試方法

      不銹鋼合金化原理

      不銹鋼是指能耐大氣、水、含有酸、堿、鹽的溶液以及其它腐蝕介質的侵蝕,具有高度化學穩定性的鋼種系列。(化學腐蝕和電化學腐蝕)
      (1)使鋼的表面形成致密的保護膜,以防止周圍介質與鋼的基體發生作用,從而提高其抗氧化性。加入合金元素鉻、硅、鋁等,高溫下鋼的表面可生成Cr2O3,Al2O3,SiO2等致密的氧化膜(又稱鈍化膜),使金屬內部不再進一步腐蝕。
      (2)加入合金元素,提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的抗電化學腐蝕能力。一般往鋼中加入Cr、Ni、Si等元素均能提高其電極電位。不銹鋼中Cr的含量不低于12%

      奧氏體不銹鋼晶間腐蝕原理

      奧氏體不銹鋼是克服馬氏體不銹鋼耐蝕性不足和鐵素體不銹鋼脆性過大而發展起來的?;境煞譃閘8%Cr、8%Ni簡稱18-8鋼。其特點是含碳量低于0.1%,利用Cr、Ni配合獲得單相奧氏體組織。

      C在奧氏體中溶解度0.02%~0.03%

      450-800℃敏化處理

      鉻的擴散速度較小,來不及向晶界擴散

      硫酸-硫酸銅試驗原理

      不銹鋼在硫酸-硫酸銅試樣中的腐蝕電位在+0.3~+0.58V范圍內(相對于標準氫電極),在此電位范圍內,晶粒表面的腐蝕速度最小,而貧鉻區的腐蝕速度很大。如果敏化嚴重,例如鉻量為7.5%(重量)時,貧鉻區將被腐蝕,腐蝕速度大于105μA/cm2 .這樣大的腐蝕速度差,將會引起嚴重的晶間腐蝕。大部分的晶粒因晶間腐蝕變得像沒有粘接的磚砌結構一樣。電阻,機械性能卻發生了明顯的改變,故彎曲裂紋、電阻和抗拉強度變化乃是這一試驗方法的較好評判依據。
      在硫酸-硫酸銅溶液中腐蝕電位是處在+0.3~+0.58V范圍上限部分(如+0.58V處)。但是,把金屬銅屑或銅丸放入溶液中并與試樣接觸時,試樣的電位變得和銅的電位相同,為+0.3V(對標準氫電極)。也就是根據Cu2+、Cu+和Cu的共存電位,并在此電位下保持恒定。在這一電位下,它可能在活化區內腐蝕。晶間腐蝕的穿透速度很大,可以把試驗時間縮短到24h,甚至有些鋼種還經不起這樣長的浸蝕,試驗時間還可以縮短到15h.

      試驗操作

      1、標準:GB/T 4334-2008、ASTM A262-2013
      2、設備:1L帶冷凝回流裝置的錐形磨瓶,保持微沸狀態的加熱裝置
      3、溶液配制:100g分析純硫酸銅(優級純)溶解于700ml蒸餾水中,加入100ml優級純硫酸(化學純),再用蒸餾水稀釋到1000ml。
      4、敏化處理:超低碳(0.03%)或加入穩定化元素(鈦、鈮),650℃,壓力加工件保溫2小時,鑄件保溫1小時,空冷(675℃,保溫1小時)
      5、試驗溶液應高出最上層試樣20mm,仲裁試驗時,按試樣表面積計算,不小于8ml/cm2(保證試樣浸泡在溶液內,不小于8ml/cm2,一個試驗容器中允許測試三個試樣)

      6、試驗時間:沸騰后計時16h(至少為15小時)
      7:試樣彎曲:試樣厚度不大于1mm時,壓頭直徑為1mm,大于1mm,壓頭直徑為5mm(彎曲直徑與試樣厚度相等),鑄鋼件彎曲90 ° ,其余均彎曲180°(彎曲180°,塑性較差,未試驗試樣最大彎曲直徑)
      8、試樣制備:80×20×5(國標),2塊或4塊,每個試樣均測試2個被檢驗面75×25×5(美標),1塊,薄板2塊

      結果評定

      1、10倍放大鏡下觀察彎曲面,有無晶間腐蝕產生的裂紋。彎曲棱角產生的裂紋或者滑移線、皺紋和表面粗糙都不能認為是晶間腐蝕產生的裂紋。(低倍5-20X觀察,有無裂紋或開裂)
      2、彎曲法無法檢測或對結果有疑義,采用金相法150-500(100-250)懷疑裂紋是由于彎曲產生的,對一未經腐蝕的試樣進行彎曲
      3、國標無縫鋼管內表面?壓扁試驗?鑄鋼件2個空白樣?

      晶間腐蝕試樣彎曲后宏觀形貌

      未發生晶間腐蝕試樣彎曲后宏觀形貌 已發生晶間腐蝕試樣彎曲后宏觀形貌

      未發生晶間腐蝕試樣表面金相組織

      未發生晶間腐蝕試樣表面金相組織

      已發生晶間腐蝕試樣表面金相組織

      已發生晶間腐蝕試樣表面金相組織


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