ICS77.060 H25 中华人民共和国国家标准 GB/T15260—2016 代替GB/T15260—1994 金属和合金的腐蚀 镍合金晶间腐蚀试验方法 Corrosionofmetalsandalloys—Testmethodsforintergranular corrosionofnickelalloys 2016-08-29发布 2017-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T15260—1994《镍基合金晶间腐蚀试验方法》,与GB/T15260—1994相比主要技 术变化如下: ———增加了取样要求; ———将原标准条款总则“试样的制备”改为“取样及制备”,将推荐试样的尺寸按不同方法做出了 规定; ———修改了原标准的试验装置图; ———将原标准“玻璃支架”修改为“试样支架”,保留了原标准支架示意图,同时推荐两种玻璃支架; ———删除了原标准中的“沸腾碎屑”,将相关内容增加到方法A试验溶液中; ———修改了原标准“加热装置”; ———删除了原标准方法A中8.4条; ———增加方法A中推荐合金的试验时间、密度常数; ———增加了方法A中用标记来检查由于蒸汽逸出对酸液浓度造成影响的方法以及再次试验的 标准; ———将原标准方法A条款中正常退火材料修改为固溶材料; ———增加了试验报告的相关条款。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本标准起草单位:攀钢集团江油长城特殊钢有限公司、冶金工业信息标准研究院、浙江久立特材科 技股份有限公司、钢铁研究总院。 本标准主要起草人:吴杰、胡进、侯捷、褚艳丽、周平江、宋志刚。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T15260—1994。 ⅠGB/T15260—2016 金属和合金的腐蚀 镍合金晶间腐蚀试验方法 1 范围 本标准规定了镍合金(铁镍基、镍基)晶间腐蚀试验方法的试样、试验设备、适用范围、试验溶液、试 验程序和试验结果评定及试验报告。本标准包括以下四种试验方法: a) 方法A:硫酸铁(Ⅲ)-硫酸试验; b) 方法B:铜-硫酸铜-16%硫酸试验; c) 方法C:盐酸试验; d) 方法D:硝酸试验。 本标准适用于腐蚀环境中所使用的镍合金。四种方法的选择、合金的敏化处理制度以及结果的判 据等由合金的供需双方协商。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T622 化学试剂 盐酸 GB/T625 化学试剂 硫酸 GB/T626 化学试剂 硝酸 GB/T665 化学试剂 硫酸铜 3 总则 3.1 取样及制备 3.1.1 方法A、C、D推荐试样总面积为500mm2~2000mm2,试样侧面积与两大面的面积之比应不大 于20%。焊接试样应包括焊缝、热影响区和母材金属,两边的母材金属均不大于13mm。 3.1.2 方法B推荐弯曲试样尺寸:长80mm~100mm,宽20mm,厚3mm~4mm(宽度或厚度不足推 荐尺寸的试样按实际尺寸取样)。外径不大于40mm的管材取整管试样,长度取25mm。方法B应以 原始表面作为弯曲的外表面。 3.1.3 试样应沿锻轧方向选取,表面应尽可能接近材料服役时的表面。如果需要,允许对试样进行表 面加工,表面粗糙度一般为Ra≤0.80μm。 3.1.4 剪切取样时,试验前应采用研磨或机加工去除变形的金属。试样在加工过程中应防止过热。 3.1.5 试验前试样应用非氯化物溶剂脱脂、冲洗并干燥。 3.2 试样的敏化处理 3.2.1 试验前需要敏化处理的试样,敏化处理前需进行表面清理,去除表面含碳的润滑剂、油脂等。为 获得清洁的表面,宜进行轻度表面研磨或酸洗,然后用非氯化物溶剂冲洗、漂洗并干燥。 1GB/T15260—2016 3.2.2 敏化处理制度应由供需双方协商。 3.2.3 敏化处理应在试样精加工前进行。 3.2.4 不需进行敏化处理的试样应模拟最终使用条件的状态进行试验。对需要进行焊接或热处理的 合金材料,应尽量用与材料制造或服役使用所经历的相同处理方式进行处理。 3.2.5 试验前以研磨的方式将敏化处理后试样上的氧化皮除掉。 3.3 试验设备 3.3.1 试验装置 图1和图2是推荐的两种试验装置。图1是容量为1L带至少四节冷凝球的索氏或阿氏冷凝器的 磨口烧瓶。图2是配有冷-指形冷凝器的1L锥形瓶试验装置。冷凝器应由硼硅酸玻璃或等效的耐热 玻璃制成,锥形瓶应带冷凝器。方法D宜采用图2的试验装置。 说明: 1———冷却水出口; 2———冷凝器; 3———硅质密封塞; 4———冷却水入口; 5———1L锥形瓶,接口45/50; 6———玻璃架; 7———防暴沸片。 图1 推荐试验装置一 2GB/T15260—2016 a) 冷凝器 b) 宽口锥形烧瓶 图2 推荐试验装置二 3.3.2 广口锥形瓶 带有45/50磨口接头,容积1L的广口锥形瓶。 3.3.3 试样支架 玻璃杯箍、U型卡槽或料槽,在试验进行期间,完全浸没于长颈瓶中,应使在同一容器中被测试样 彼此不接触。图3为支架示意图,图4为推荐的两种玻璃支架,用来在试验溶液中支撑试样。 图3 支架示意图 3GB/T15260—2016 a) 带孔挂式玻璃支架 b) 带孔U型玻璃支架 图4 推荐的两种玻璃支架 3.3.4 加热装置 加热试验溶液并在整个试验期间使溶液保持沸腾的装置。 3.3.5 分析天平 分析天平的精度应不低于0.001g。 4GB/T15260—2016 4 方法A:硫酸铁(Ⅲ)-硫酸试验 4.1 适用范围 本方法适用于在硫酸铁(Ⅲ)-硫酸试验溶液中测定镍合金对晶间腐蚀的敏感性。 4.2 试验溶液 4.2.1 配制600mL试验溶液:将400mL蒸馏水或去离子水倒入烧瓶中,再将236mL符合GB/T625 中规定的硫酸(优级纯)并缓慢地加到烧瓶中(防止暴沸)。 4.2.2 称量25g硫酸铁(优级纯)加到硫酸溶液中。 4.2.3 为防止暴沸,推荐采用将纯三氧化二铝制成的碎屑加入试验溶液里。 4.2.4 在烧瓶上安装冷凝器并通以冷却水,加热溶液使之沸腾,直到硫酸铁全部溶解。 4.2.5 操作时应保护好眼睛并佩戴橡胶手套。将试验用烧瓶置于通风柜中。 4.3 试验程序 4.3.1 测量试样尺寸(包括所有孔的内部尺寸),精确到0.1mm,计算总的暴露面积。 4.3.2 称量试样,精确到0.001g。 4.3.3 把试样放到试验溶液中的玻璃支架上,建议一个烧瓶放一片试样,相同牌号的试样也可以放在 同一烧瓶中进行试验,但要保证试验溶液量大于20mL/cm2,试样之间不应互相接触。 4.3.4 试验应连续进行。推荐部分合金材料试验时间、密度常数参见表1。 表1 推荐部分合金材料的试验时间和密度常数 合金 牌号 统一数字代号测试时间/h 密度/(g/cm3) NS1101 H08800 120 8.03 NS1402 H08825 120 8.14 NS1403 H08020 120 8.05 NS3102 H06600 24 8.41 NS3304 H10276 24 8.87 NS3305 H06455 24 8.64 NS3306 H06625 120 8.44 NS3308 H06022 24 8.69 NS3309 H06686 24 8.73 NS3311 H06059 24 8.80 NS3402 H06007 120 8.31 NS3403 H06985 120 8.31 NS3404 H06030 120 8.22 NS3405 H06200 24 8.85 4.3.5 试验后取出试样,在流水中充分冲洗后,再在丙酮中清洗并干燥、称重。 5GB/T15260—2016 4.3.6 通常试验中间不需要更换试验溶液,但要保持溶液不得蒸发损失。试验中间若需要,可随时取 出试样称量,然后继续试验。 4.3.7 在瓶体上标记液面位置,通过此标记来检查由于蒸汽逸出对酸液浓度造成的影响。如果液面位 置发生了明显的(>0.5cm的下降)变化,则需要更换新的溶液并使用新的试样或者重新打磨过的试样 再次进行试验。 4.3.8 如果腐蚀速率过快,甚至由此导致酸液颜色发生明显变化(绿色),则需要在测试过程中加入更 多的硫酸铁。通过中间称量,如果试样总质量的消耗达到了2g,那么所加入的硫酸铁的质量和溶解的 金属质量比为10g/1g。 4.4 结果评定 4.4.1 用式(1)计算腐蚀速率: γcorr=K·Δm A·t·ρ…………………………(1) 式中: γcorr———腐蚀速率; K———常数; Δm———失重,单位为克(g); A———暴露面积,单位为平方厘米(cm2); t———暴露时间,单位为小时(h); ρ———密度,单位为克每立方厘米(g/cm3)。 注:用下述相应的K值计算可得到多种单位的腐蚀速率: 要求的腐蚀速率单位 使用的K值 密尔每年(mpy) 3.45×106 英寸每年(ipy) 3.45×103 英寸每月(ipm) 2.87×102 毫米每年(mm/a) 8.76×104 微米每年(μm/a) 8.76×107 微微米每秒(pm/s) 2.78×106 克每平方米小时[(g/m2·h)] 1.00×104×ρ 毫米每平方分米天(mdd) 2.40×106×ρ 微克每平方