不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验方法和标准.docx

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1、不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验方法和标准刘会云;何毅;张心金;李晓【摘 要】The current methods of intergranular corrosion testing for the clad layers of stainless steel clad plates in the existing standards and literatures were summarized,and the problems exiting in the intergranular corrosion testing for the clad layers of stainless st

2、eel clad plates were analyzed.It was pointed out that the corresponding testing method and the eligibility criteria should be put forward according to the characteristics of stainless steel clad plates,and the current standards for the intergranular corrosion testing for stainless steel clad plates

3、need to be further improved.%概述了现有标准及文献中不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验的方法，分析了不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验存在的问题，指出需针对不锈钢复合板的特点提出相应的试验方法和合格标准，不锈钢复合板晶间腐蚀的试验标准需进一步完善。【期刊名称】理化检验-物理分册【年(卷),期】2023(052)009【总页数】4 页(P614-617)【关键词】不锈钢复合板;晶间腐蚀;试验标准【作 者】刘会云;何毅;张心金;李晓【作者单位】中国一重 能源装备材料科学争论所，天津 300457;中国一重 能源装备材料科学争论所，天津 300457;中国一重 能源装备材料科学争论所

4、，天津300457;中国一重 能源装备材料科学争论所，天津 300457【正文语种】中 文【中图分类】TB331不锈钢复合板是不锈钢与碳钢或低合金钢通过肯定的方法结合成一体的复合材料， 由于其具有不锈钢优良的耐腐蚀性能和低合金钢的力学性能，节约了镍铬贵重金属， 降低了设备制造本钱，因而在化工、石油、海水淡化、造船工业等领域得到了广泛 的应用1-2。为了标准不锈钢复合板市场，促进复合板行业的进展，我国已制定了多项不锈钢复合板的标准，如 GB/T 8165-2023不锈钢复合钢板和钢带3、GB/T 6396-2023 复合钢板力学及工艺性能试验方法4、GB/T 7734-2023复合钢板超声波试验

5、方法5、GB/T 13148-2023不锈钢复合钢板焊接技术要求6等。对于不锈钢材料来说，晶间腐蚀是设备失效的主要形式之一，现有不锈钢复合板的相关标准对复层不锈钢晶间腐蚀性能试验的规定模糊不清，也没有特地针对不锈钢复合板成品复层晶间腐蚀试验的方法，只能参考不锈钢晶间腐蚀倾向的试验方法。现有文献中报道的检验复合板成品复层不锈钢晶间腐蚀倾向的方法不统一，且缺乏相应的合格标准。笔者主要论述了现有标准及文献中对不锈钢晶间腐蚀倾向检验的现状，提出应针对不锈钢复合板制定特地的复层晶间腐蚀试验的方法及合格标准。国内标准中不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验的要求汇总如表 1 所示，可以看出， 国内现有标准仅要求在复

6、合前对不锈钢的晶间腐蚀倾向进展检验，检验合格后进展复合。但对于复合成品复层不锈钢晶间腐蚀敏感性的检验，仅规定依据供需双方协议或是需方要求进展检验，试验方法和合格标准也是由供需双方协议确定3，规定模糊不清。不锈钢复合板在经过热成型、热处理、焊接、退火等各种热加工过程以后，不锈钢层的耐蚀性能会有较大下降，即使复合前复层不锈钢晶间腐蚀检验合格，复合板成品复层晶间腐蚀性能并不能得到保证。现有标准仅仅规定了复合前的不锈钢要经过晶间腐蚀检验合格后才能进展复合，无视了复合板的热加工过程对不锈钢层耐蚀性能的影响，造成复合板制品在使用后可能很快产生腐蚀，严峻影响复合板制品的使用寿命。因此，对复合板成品复层晶间腐

7、蚀的检验格外必要，标准中应有明确的规定。关于不锈钢复合板复层晶间腐蚀检验的方法，现有标准中规定依据 GB/T 433411不锈钢晶间腐蚀检验方法进展，笔者认为这样的检验方法有不合理之处。图 1 所示的为复合板的构造示意图，单面复合中厚板复层公称厚度为 1.018 mm，一般为 24 mm，与单纯的不锈钢材料相比，不锈钢复合板有其自身的特点，复层不锈钢与基层碳钢为一体，界面处存在肯定宽度的元素集中区域，含量梯度导致低合金钢中的碳元素会向不锈钢侧迁移，界面四周不锈钢层增碳，使增碳层的晶间腐蚀倾向比其他区域严峻。增碳层的厚度随着不锈钢复合板的复合方法、坯料厚度及后续热加工工艺的不同产生相应的变化，厚

8、度范围为几十微米至 1.5 mm 不等。现有标准并没有依据不锈钢复合板的特点提出相应的检验方法和合格标准，比方是将复合板进展整体检验，还是将复层剥离下来进展检验，检验的合格标准是否与纯不锈钢材料有所区分等。对于复层的增碳层，其晶间腐蚀敏感性要高于远离界面的区域，现有标准中也没有针对不锈钢层增碳层提出相应的要求，如界面四周增碳层承受何种方法进展检验，可以容忍晶间腐蚀检验不合格的宽度等。明显，现有标准对不锈钢复合板成品晶间腐蚀检验的规定还不够具体，导致供需双方对此问题模糊不清，且没有针对不锈钢复合板的特点提出相应的检验方法和合格标准。不锈钢复合板复层耐晶间腐蚀性能是不锈钢复合板的重要指标之一，现在

9、的标准不利于不锈钢复合板行业的规模化进展及应用。因此须针对不锈钢复合板复层的特点制定相应的晶间腐蚀检验方法和合格标准。笔者查阅了现有文献中报道的关于不锈钢复合板复层晶间腐蚀的检验方法，由于标准中没有统一的规定，现有争论中承受的方法各不一样。多数学者承受了 GB/T 4334-2023 中的方法对不锈钢复合板进展晶间腐蚀检验，孙晓龙等12对16MnR+00Cr17Ni14Mo2 复合钢板进展了不同制度的热处理，承受 GB/T 4334-2023 中的方法 E 硫酸-硫酸铜对复层晶间腐蚀敏感性进展了检验。李宁13对两种不锈钢复合板材料进展了模拟焊后热处理，并承受方法 E 检验不锈钢复层是否具有晶间

10、腐蚀倾向。唐翠华等14承受方法 E 对 316L+16MnR 复合板复层进展检验时，觉察由于不锈钢板与低合金钢板的结合面上存在着不行避开的碳迁移现象，弯曲外表为界面过渡层一侧晶间腐蚀检验多数不合格，而弯曲外表为复层外表时晶间腐蚀检验合格。该作者认为依据 GB/T 4334.5-2023 要求，晶间腐蚀所检验的一面为使用外表，不锈钢-碳钢复合板应做好标记，在经硫酸-硫酸铜晶间腐蚀试验后， 只承受正面弯曲，由于在使用过程中，也只是不锈钢外表与介质接触，结合面不行能与介质接触。对此笔者持有不同的看法，复合钢板作为功能构造一体化材料，复层不锈钢发挥着耐蚀功能，假设界面四周增碳层敏化倾向严峻，就意味着削

11、减了耐蚀层的有效厚度，在设备设计和制造中必需考虑这一点。王春雨等15对压力容器用低合金钢-不锈钢复合板热加工后的晶间腐蚀行为进展探讨，主要针对 3 种常用表层不锈钢 304，321，316L 热加工后的晶间腐蚀特性进展探讨，承受了 GB/T 4334-2023 方法 A 草酸腐蚀试验方法，回避了界面四周增碳层的晶间腐蚀，仅对表层进展了晶间腐蚀敏感性检验。刘会云等16对热轧304+Q345R 不锈钢复合板进展了热处理，对热处理后复合板复层的晶间腐蚀检验承受了 GB/T 4334-2023 中的方法 A 不锈钢 10%(质量分数)草酸浸蚀试验方法和GB/T 4334-2023 中的方法B 不锈钢硫

12、酸-硫酸铁腐蚀试验方法。草酸浸蚀试验方法可以显示整个复层宽度上晶间腐蚀敏感性的变化，测量各类腐蚀组织的宽度，结果显示热轧态复合板界面四周不锈钢层 3 类组织宽度约为 0.82 mm，占复层厚度的 1/6。通过方法 B 计算腐蚀速率，将复层切下进展热酸浸蚀试验，试验块不含增碳层，评价热处理前后复层晶间腐蚀倾向的变化。也有学者争论承受 GB/T 4334-2023 以外的方法对不锈钢复合板复层的晶间腐蚀敏感性进展检验。武晋花17指出对不锈钢复层的晶间腐蚀敏感性的判定是一个格外麻烦的问题，由于一时难以找到既耐高温又耐硫酸-硫酸铜腐蚀的涂料来密封碳钢基体，假设承受传统的硫酸-硫酸铜腐蚀方法，复合板本身

13、会产生格外严峻的电偶腐蚀。作者指出电化学再活化法是目前测试不锈钢尤其是复合板不锈钢复层的晶间腐蚀敏感性的一种准确、快速的抱负检验手段。查小琴等18争论了承受电化学动电位再活化法(即 EPR 法)评价不锈钢复合板晶间腐蚀的敏感性，指出复层较薄， 从复层上取样往往带有低合金钢，另一方面由于复合板的晶间敏化根本是由现场安装焊接不当所致，用试验室的破坏性试验不能完全说明现场的真实状况。因此迫切需要一种常温、无损的现场技术来检测不锈钢复合板复层的晶间腐蚀敏感性。作者承受 EPR 法对堆焊 00Cr17Ni14Mo2-20R 不锈钢复合板复层的晶间腐蚀敏感性进展争论，并与传统的硫酸-硫酸铜-铜法结果进展比

14、照，觉察其结果与传统试验结果相吻合。但这种方法也是检验复层外表的耐晶间腐蚀性能，且目前对判定结果没有统一的标准，仍处于争论阶段。现有文献中的晶间腐蚀试验方法及复层材料如表 2 所示。综上可知，由于不锈钢复合板不同于单一的不锈钢材料，将不锈钢晶间腐蚀检验的方法应用于不锈钢复合板复层晶间腐蚀的检验都存在肯定的局限性。热酸浸蚀试验(如方法 B 和方法 E)存在试样如何加工、界面增碳层如何检验的问题；而方法 A 草酸电解试验方法虽能反映整个不锈钢层的晶间腐蚀倾向，但其一般作为筛选试验； EPR 法则只能检验不锈钢复合板复层不锈钢的外表，对判定结果目前也没有统一标准。随着不锈钢复合板生产规模的扩大，其应

15、用日益广泛，应制定特地针对复层不锈钢晶间腐蚀检验的具体标准。不锈钢复合板复层耐晶间腐蚀性能是不锈钢复合板的重要指标之一，现有标准对复合钢板成品晶间腐蚀检验的规定不具体，且没有针对不锈钢复合板本身的特点提出相应的检验方法和合格标准，而是完全套用不锈钢晶间腐蚀检验的方法。为了标准不锈钢复合板市场，促进不锈钢复合板行业的进展，建议进一步完善不锈钢复合板晶间腐蚀的检验标准。【相关文献】1于九明,孝云祯,王群骄,等.金属层状复合技术及其进展J.材料争论学报,2023,14(1):12-16. 2王廷溥.不锈复合钢板生产技术进呈现状J.钢铁,1986,21(1):47-51.3 GB/T 8165-202

16、3不锈钢复合钢板和钢带S.4 GB/T 6396-2023复合钢板力学及工艺性能试验方法S.5 GB/T 7334-2023复合钢板超声波试验方法S.6 GB/T 13148-2023不锈钢复合钢板焊接技术要求S.7 NB/T 47002.1-2023压力容器用爆炸焊接复合板 第 1 局部：不锈钢-钢复合板S.8 YB/T 4282-2023压力容器用热轧不锈钢复合钢板S.9 GB/T 3280-2023不锈钢冷轧钢板和钢带S.10 GB/T 4237-2023不锈钢热轧钢板和钢带S.11 GB/T 4334-2023金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法S.12 孙晓龙,张宏祥,葛树涛.热

17、成形和热处理制度对 16MnR+00Cr17Ni14Mo2 复合钢板组织和性能的影响J.压力容器,2023,25(1):47-49.13 李宁.不锈钢复合板模拟热处理工艺的抗晶间腐蚀试验J.中国化工装备,2023(5):42-44.14 唐翠华,侯良立.316L-16MnR 复合板不锈钢侧晶间腐蚀缘由分析J.理化检验-物理分册,2023,44(1):48-50,53.15 王春雨,覃春林,王鑫宇.热加工对复合板不锈钢表层晶间腐蚀的影响J.外表技 术,2023,42(1):25-28.16 刘会云,张心金,李龙.热处理对热轧不锈钢复合板组织性能的影响J.金属热处 理,2023,38(6):67-71.17 武晋花.用电化学方法测量不锈钢晶间腐蚀的敏感性J.冶金标准化与质量,2023,39(3):12-14.18 查小琴,贾思庆.EPR 法评价不锈钢复合板晶间腐蚀敏感性的争论J.腐蚀科学与防护技术,2023,22(3):224-226.