一、晶間腐蝕
晶間腐蝕是指沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕。由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合,大大降低金屬的機(jī)械強(qiáng)度。而且腐蝕發(fā)生后金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤,看不出被破壞的跡象,但晶粒間結(jié)合力顯著減弱,力學(xué)性能惡化,不能經(jīng)受敲擊,所以是一種很危險的腐蝕。通常出現(xiàn)于黃銅、硬鋁合金和一些不銹鋼、鎳基合金中。不銹鋼焊縫的晶間腐蝕是化學(xué)工業(yè)的一個重大問題。晶間腐蝕是局部腐蝕的一種。
二、產(chǎn)生條件
有第二相沿晶界析出,金屬或合金中含有雜質(zhì)、晶界與晶粒內(nèi)化學(xué)成分的差異,在適宜的介質(zhì)中形成原電池腐蝕以及存在特定的介質(zhì)等。
三、機(jī) 理
主要有貧化理論、晶間б相析出理論和晶界吸附理論。
1)貧化理論:晶間腐蝕是由于晶界析出第二相,造成晶界某一成分的貧乏化。晶界鈍態(tài)受到破壞,在晶界析出的碳化鉻周圍貧鉻區(qū)成為活化的陽極區(qū),而碳化鉻和晶粒處于鈍態(tài),成為鈍化的陰極區(qū),在腐蝕介質(zhì)中構(gòu)成活化—鈍化微電池。該電池具有大陰極—小陽極的面積比,加速了晶界區(qū)的腐蝕。
2)晶間б相析出理論:對于低碳和超低碳鋼,不存在因碳化物在晶界析出引起貧鉻條件。而超低碳不銹鋼, 特別是含高 Cr(>20%)、Mo不銹鋼在 650~850℃內(nèi)熱處理,易引起б相(FeCr 金屬間化合物)在晶間沉淀析出而產(chǎn)生晶間腐蝕。
3)晶界吸附理論:相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)固溶體中P達(dá)到100ppm或 Si在1000~2000ppm時,它們在高溫區(qū)會被晶界吸附,并偏析在晶界上。這些雜質(zhì)在強(qiáng)氧化劑介質(zhì)作用下便發(fā)生溶解,導(dǎo)致晶界選擇性的晶間腐蝕。
四、影響因素
1)腐蝕介質(zhì):在酸性介質(zhì)中,不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕比較嚴(yán)重。
2)溫度:由于 450~850℃為敏化溫度, 所以在加熱過程特別是在焊接時,應(yīng)盡量避免敏化溫度區(qū)。
3)冷卻速度:不銹鋼在加熱或冷卻過程中, 在敏化溫度區(qū)停留時間越短,發(fā)生晶間腐蝕的幾率越小。
4)含碳量的影響:碳元素對不銹鋼的晶間腐蝕起著關(guān)鍵性的作用。當(dāng)碳含量較小時,就沒有足夠的碳析出與鉻結(jié)合,當(dāng)碳含量高于0. 08wt%時,析出的碳逐漸增多,在晶界處形成的碳化鉻也隨之增加,從而就產(chǎn)生了貧鉻區(qū),造成了晶間腐蝕。
5)組織結(jié)構(gòu)的影響:在奧氏體不銹鋼的相結(jié)構(gòu)中, 如果僅僅是單相奧氏體時,抗晶間腐蝕性能較差。奧氏體-鐵素體的雙相組織抗晶間腐蝕的能力較好。 6)合金元素的影響:添加一些與碳結(jié)合能力大于鉻的元素就可以提高抗晶間腐 蝕的能力。
五、控制方法
一般采用降低或消除有害雜質(zhì)、加入穩(wěn)定化元素(如Ti、Nb)或晶界吸附元素(如B)、適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚕苊庠诿艋瘻囟燃皶r間內(nèi)停留以及采用雙相鋼等。
六、試驗(yàn)方法
可分為熱酸浸泡法和電化學(xué)方法兩大類。在特定介質(zhì)條件下檢驗(yàn)金屬材料晶間腐蝕敏感性的加速金屬腐蝕試驗(yàn)方法,是為了了解材料的化學(xué)成分、熱處理和加工工藝是否合理。電化學(xué)方法具有簡單、快速和易適用于現(xiàn)場等優(yōu)點(diǎn),但同時具有實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響因素眾多和重復(fù)性差等缺點(diǎn),往往用來做材料和工藝篩選,并不作為結(jié)果判定依據(jù)。
七、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 21433-2008 不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)
GBT 4334-2020 金屬和合金的腐蝕 奧氏體及鐵素體-奧氏體(雙相)不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法
ASTM A262-2014 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性的檢測規(guī)程
ASTM A763-2015 鐵素體不銹鋼晶間腐蝕敏感性檢測規(guī)程
ASTM G28-2002(R2015)鍛制高鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性檢測的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(2015中英文合訂版)
GB/T 15260-2016 金屬和合金的腐蝕 鎳合金晶間腐蝕試驗(yàn)
GB/T 31935-2015 金屬和合金的腐蝕 低鉻鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)
GB/T 7998-2005 鋁合金晶間腐蝕測定 GB/T 26491-2011 5XXX系鋁合金晶間腐蝕試驗(yàn)
GB/T 15970.1-1995 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第1部分:試驗(yàn)方法總則
GB/T 15970.2-2000 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第2部分:彎梁試樣的制備和應(yīng)用
GB/T 15970.3-1995 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第3部分:U型彎曲試樣的制備
GB/T 15970.4-2000 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第4部分:單軸加載拉伸試樣的制備和應(yīng)用
GB/T 15970.5-1998 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第5部分:C型環(huán)試樣的制備和應(yīng)用
GB/T 15970.6-2007 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第6部分:恒載荷或恒位移下的預(yù)裂紋試樣的制備和應(yīng)用
GB/T 15970.7-2017 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第7部分:慢應(yīng)變速率試驗(yàn)
GB/T 15970.8-2005 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第8部分:焊接試樣的制備和應(yīng)用
GB/T 15970.9-2007金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn),第9部分:漸增式載荷或漸增式位移下的預(yù)裂紋試樣的制備和應(yīng)用
GB/T 20122-2006 金屬和合金的腐蝕 滴落蒸發(fā)試驗(yàn)的應(yīng)力腐蝕開裂評價
GB/T 24518-2009 金屬和合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕室外暴露試驗(yàn)方法
GB/T 25151.2-2010 尿素高壓設(shè)備制造檢驗(yàn)方法 第2部分:尿素級超低碳鉻鎳鉬奧氏體不銹鋼選擇性腐蝕檢查和金相檢查
GB/T 25151.3-2010 尿素高壓設(shè)備制造檢驗(yàn) 第3部分:尿素級超低碳鉻鎳鉬奧氏體不銹鋼晶間腐蝕傾向試驗(yàn)
GB/T 25151.4-2010 尿素高壓設(shè)備制造檢驗(yàn) 第4部分:尿素級超低碳鉻鎳鉬奧氏體不銹鋼晶間腐蝕傾向試驗(yàn)
HG/T 3173-2002 尿素級超低碳鉻鎳鈅奧氏體不銹鋼晶間腐蝕傾向試驗(yàn)
GB/T 32571-2016 金屬和合金的腐蝕高鉻鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)
GB/T 36174-2018 金屬和合金的腐蝕 固溶熱處理鋁合金的耐晶間腐蝕性的測定
HB 5255-1983 鋁合金晶間腐蝕及晶間腐蝕傾向的測定---中華人民共和國航空工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 3949-2001 船用不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕試驗(yàn)
MH/T 6102-2014 化學(xué)處理致飛機(jī)金屬晶間腐蝕和端面晶粒點(diǎn)蝕的試驗(yàn)---中華人民共和國民用航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
T/CSCP 0035.11-2017 低合金結(jié)構(gòu)鋼實(shí)驗(yàn)室腐蝕試驗(yàn),第11部分:低合金結(jié)構(gòu)鋼晶間腐蝕試驗(yàn)---中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CSTM 00046.11-2018 低合金結(jié)構(gòu)鋼腐蝕試驗(yàn),第11部分:晶間腐蝕試驗(yàn)---中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
ISO 3651-(1-5):1998 不銹鋼耐晶間腐蝕的測定
JIS G0571 JIS G0571-2003 不銹鋼用草酸劑侵蝕試驗(yàn)方法---日本標(biāo)準(zhǔn)
JIS G0572-1984 不銹鋼的硫酸-硫酸鐵腐蝕試驗(yàn)方法---日本標(biāo)準(zhǔn)
JIS G0573-1999 不銹鋼的65%硝酸腐蝕試驗(yàn)方法(2012修改件1)---日本標(biāo)準(zhǔn)
JIS G0575-1999 不銹鋼的硫酸-硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法(2012修改件1)---日本標(biāo)準(zhǔn)
JIS G0576-2001不銹鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)(2012修改件1)---日本標(biāo)準(zhǔn)
JIS G0577-1981 不銹鋼的點(diǎn)腐蝕電位測定方法---日本標(biāo)準(zhǔn)
晶間腐蝕的檢測費(fèi)用,一般來說會檢測方法、材料類型、樣品數(shù)量和檢測機(jī)構(gòu)的不同而有所差異。實(shí)際檢測費(fèi)用容大檢測,與工程師溝通具體的樣品及檢測項(xiàng)目指標(biāo),然后就能獲取詳細(xì)報(bào)價清單了。容大檢測成立于2008年,是一家專業(yè)第三方研究機(jī)構(gòu),擁有CMA和CNAS雙重資質(zhì)。秉承“科學(xué),公正、創(chuàng)新、高效”的質(zhì)量方針,我們服務(wù)超過了40000家客戶,在行業(yè)內(nèi)擁有良好的口碑。 我們的檢測專注于金屬耐腐蝕試驗(yàn)、材料耐腐測試等金屬腐蝕測試。檢測能力涵蓋了金屬成分分析,金屬金相分析、機(jī)械性能檢測、硫化氫腐蝕檢測、閥門檢測等。為您提供晶間腐蝕測試服務(wù)。
涉及測試:晶間腐蝕
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