晶间腐蚀试验方法的选择及原因分析

美国晶间腐蚀试验标准ASTMA262包括五个试验"：①乙二酸浸蚀试验。②硫酸铁-硫酸试验。③硝酸试验。④铜-硫酸铜-硫酸试验。⑤铜-硫酸铜-50%硫酸试验。晶间腐蚀试验方法的选择与试样材料和腐蚀液等因素有关。本文从试验方法的适用范围、检验方法的宽严、腐蚀液的电极电位、压力容器内介质四个方面对选择试验方法的原因进行分析。

1、试验方法的适用范围

硝酸试验是检测与碳化铬沉积相关和与类西格马相沉积相关的快速晶间腐蚀敏感度的试验。类西格马相沉积可能在钼轴承钢和镇定级奥氏体不锈钢中形成。乙二酸浸蚀试验鉴别某些不锈钢品级试样的快速方法，对与碳化铬沉积相关的晶间腐蚀不敏感。硫酸铁硫酸试验揭示镇定不锈钢中与类西格马相成分相关的敏感度。该试验可用于锻造产品、铸件和焊接金属。铜硫酸铜16%硫酸试验检测与碳化铬沉积相关的晶间腐蚀敏感度，可评估所有奥氏体不锈钢锻件和焊接金属。铜硫酸铜50%硫酸试验检测与富铬碳化物沉积相关的晶间腐蚀敏感度”。

2、检验方法的宽严

当检验由晶界贫铬区所引起的晶间腐蚀敏感性时，检验方法由宽到严的顺序为:硫酸-硫酸铜法、硫酸-硫酸铁法、硝酸法叫。当检验方法的类型相同，而仅是硫酸浓度不同时，硫酸浓度较浓者检验结果较严(2。例如硫酸-硫酸铜法中，16%硫酸的检验方法检验结果较宽，适用于大于16%Cr且不大于3%Mo的奧氏体不锈钢: 16-20% Cr且不大于1%Mo的铁素体不锈钢;大于16%Cr且不大于3%Mo的双相不锈钢。35%硫酸-硫酸铜检验方法检验结果较严，适用于大于20%Cr且2-4%Mo的奥氏体不锈钢，大于20%Cr且大于2%Mo的双相不锈钢。

3、腐蚀液的电极电位

腐蚀液成分决定试验的性质。晶间形式以及由于热处理结构改变的刀状腐蚀与电极电位相适应，在除了含有硝酸外的所有溶液中，钢的晶粒处于钝化状态，可以成功采用在硫酸中腐蚀或者在此溶液中添加硫氰化物维持电位。在硝酸试验中能全部体现由于敏化作用而引起的铁素体分解形成树枝状碳化钛，σ相及MoC，而在硫酸-硫酸铁中则不完全体现。

4、压力容器内介质

工业乙酸、常温-60C浓度5%-50%的稀硝酸、高温高纯水的不锈钢容器可采用硫酸-硫酸铜法检验。温度60°C以上浓度5-50%的稀硝酸中工作的0Cr18Ni9、00Cr19Ni10容器;在各种温度下的浓硝酸中工作的0Cr18Ni9、00Cr19Ni10或其 他浓硝酸专用不锈钢制容器;正常加氧条件下的00Cr17Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2等尿素级不锈钢制的尿素高压容器可用65%硝酸法。

5、结论

ASTMA262中每种试验方法的确定都建立在大量实验的基础上。与试验方法的适用范围、方法的宽严、腐蚀液的电极电位和压力容器使用的介质等因素有关。晶间腐蚀试验前要综合这些因素考虑选择合适的方法。