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晶間腐蝕是金屬在適宜的腐蝕環(huán)境中沿著或緊挨著材料的晶粒間界發(fā)生和發(fā)展的局部腐蝕破壞形態(tài)。晶間腐蝕從金屬材料表面開始,沿著晶界向內(nèi)部發(fā)展,使晶粒間的結(jié)合力喪失,以致材料的強(qiáng)度幾乎完全消失。材料或構(gòu)件的晶間腐蝕評(píng)價(jià)方法主要包括浸泡試驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)量等。
晶間腐蝕的浸泡試驗(yàn)主要包括:沸騰硝酸試驗(yàn)法、酸性硫酸鐵試驗(yàn)法、酸性硫酸銅試驗(yàn)法和硝酸-氫氟酸試驗(yàn)法等。
沸騰硝酸試驗(yàn)要求在65%的沸騰HNO3中進(jìn)行五個(gè)周期(48h/周期)的試驗(yàn),每經(jīng)一個(gè)周期試驗(yàn)后均要更新試驗(yàn)溶液,最終以試樣的質(zhì)量損失來(lái)評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果,在某些情況下輔以肉眼或顯微鏡觀察晶粒脫落的情況。
酸性硫酸鐵試驗(yàn)是一種以Fe2(SO4)3為鈍化劑,以H2SO4為去鈍化劑的雙試劑試驗(yàn)方法。可以用它檢驗(yàn)非穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼由碳化鉻析出而引起的晶界腐蝕和穩(wěn)定化不銹鋼有碳化鉻和σ相所引起的晶間腐蝕。該法還可用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)退徜摵湍臀g合金因晶界貧鉻、貧鉬或析出σ相而引起的晶間腐蝕傾向。
酸性硫酸銅溶液試驗(yàn)是應(yīng)用最早的晶間腐蝕試驗(yàn)方法,也稱為Hatfield法、Krupp法或Strauss法。試驗(yàn)溶液中CuSO4為鈍化劑,H2SO4則起加速腐蝕的作用。
1958年Warren首先建議采用10%HNO3+3%HF溶液作為評(píng)定含鉬奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性的定量試驗(yàn)方法。該方法適用于檢驗(yàn)含鉬奧氏體不銹鋼由于晶界貧鉻所引起的晶間腐蝕傾向。試驗(yàn)時(shí)的溫度要求是70℃±0.5℃,以2h為一個(gè)周期,共兩個(gè)周期,試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)質(zhì)量損失評(píng)定。
電偶腐蝕的電化學(xué)測(cè)量研究方法主要包括:草酸電解浸蝕試驗(yàn)、動(dòng)電位再活化法、電位測(cè)量和晶界屏蔽等。
不銹鋼10%草酸電解侵蝕試驗(yàn)方法用于檢驗(yàn)奧氏體不銹鋼和穩(wěn)定化的鐵素體不銹鋼因碳化鉻沉淀引起的晶間腐蝕敏感性,此法不能檢驗(yàn)σ相引起的晶間腐蝕敏感性。10%草酸電解侵蝕試驗(yàn)的溶液是將100g草酸溶于900ml蒸餾水中配制而成的,將試樣置于室溫溶液中,在1A/cm2電流密度下陽(yáng)極電解1.5min.然后在150~500倍金相顯微鏡下檢查經(jīng)電解侵蝕后的試樣表面,并根據(jù)晶界破壞程度確定材料是否需要用另一種標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)浸泡方法進(jìn)行再試驗(yàn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將浸蝕后晶界形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)分為七類,可據(jù)此確定材料是否沒有晶間腐蝕敏感性,或需要進(jìn)一步用其他標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法再檢驗(yàn)。
電化學(xué)動(dòng)電位再活化法是Novak1975年提出的,旨在預(yù)測(cè)奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕敏感性。將試樣在去氣的0.5M H2SO4+0.01M KSCN溶液(30℃)中浸泡5分鐘,然后以200mV/min的掃描速度從自然腐蝕電位(約0.450VSCE)正向極化到+0.200VSCE,在此電位下保持2分鐘使試樣鈍化后,再以同樣的速度逆向掃描到活化區(qū)。以曲線活化峰下面積說(shuō)所給定的活化電荷Pa以及活化狀態(tài)的峰值電流密度iCa作為鑒別敏化試樣和正常試樣的標(biāo)準(zhǔn)。這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便,測(cè)定迅速。
恒電位法是指用恒電位儀把指定溶液介質(zhì)中的試樣控制在給定電位,測(cè)量相應(yīng)的極化電流,以特征參數(shù)區(qū)分不同敏化狀態(tài)或晶間腐蝕程度。
隱石檢測(cè)具有多年的材料晶間腐蝕研究積累和先進(jìn)的試驗(yàn)儀器,可為用戶提供包括典型材料或構(gòu)件的晶間腐蝕浸泡試驗(yàn)、動(dòng)電位極化測(cè)量、恒電位測(cè)量等服務(wù)。并可以提供晶間腐蝕試驗(yàn)、不銹鋼晶間腐蝕,鋁合金晶間腐蝕,鎳基合金晶間腐蝕等試驗(yàn)研究咨詢和相關(guān)的技術(shù)解決方案。
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