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      奧氏體316L不銹鋼管?晶間腐蝕實驗請求討論

      關鍵詞:316L不銹鋼管?、不銹鋼管 來源:管理員 發布時間:2019-11-21

      奧氏體316L不銹鋼管晶間腐蝕實驗請求討論


      摘要:比照了奧氏休316L不銹鋼管在ASTM A262,NB/T 20004和GB/T 4334三個晶間腐蝕實驗規范中酸一酸銅法的請求差別,并從試樣制備、敏化熱處置制度、腐蝕實驗和腐蝕結果評定四個方面停止了比照剖析。結果標明:這三個規范問均存在明顯差別,之問沒有存在必然的替代性。因而不同資料體系中的奧氏體316L不銹鋼管在停止晶間腐蝕實驗時應依照相應的規范停止。


         在核電機組建造中,奧氏體316L不銹鋼管因其具有良好的耐腐蝕性,被普遍應用。奧氏體316L不銹鋼管在軋制完成后,普通均需求停止晶間腐蝕實驗,以考證其在裝置和后續加工、焊接過程中,能否可能發作敏化并招致晶間腐蝕失效。目前,依據核電機組設計堆型不同,所運用的資料體系包括ASME標準體系、RCC-M標準體系和GB規范體系,不同標準體系所請求的實驗規范不同,這將招致相同資料在執行晶間腐蝕實驗中的請求存在差別。ASME標準體系中晶間腐蝕實驗所適用的規范是ASTM A262, RCC-M體系中晶間腐蝕實驗的實驗規范是RCC-M MC 1310或NB/T 20004(NB/T 20004-20一中第一7章為晶間腐蝕實驗,是在RCC-M MC 1310篇的根底上編制而成,在這兩個規范中,均僅包括酸一酸銅晶間腐蝕實驗),GB規范體系資料的晶間腐蝕實驗規范是GB/T 4334.


         依據ASTM A262和GB/T4334中的規則,腐蝕實驗辦法包括A法(草酸浸蝕實驗法),B法(酸一酸鐵腐蝕實驗法),C法(酸腐蝕實驗法),D法(酸一氫氟酸腐蝕實驗法)和E法(酸一酸銅腐蝕實驗法)。關于奧氏體、奧氏體一鐵素體不銹鋼,為了檢查其抗晶間腐蝕性能,最常用的是酸一酸銅晶間腐蝕實驗(E法)。


         依據不同的實驗規范,酸一酸銅晶間腐蝕實驗過程的試樣制備、敏化熱處置、腐蝕過程及結果評定都可能存在不同。本文從上述4個方面對不同資料體系下的酸一酸銅晶間腐蝕實驗辦法停止比照剖析,以期比擬不同規范的腐蝕實驗請求,并經過比照剖析,總結各個規范的特性,從而為核電站用奧氏體316L不銹鋼管的實驗過程和選材過程提供理論剖析支持。


      1規范請求比照剖析


      1,1試樣制備比照剖析


         腐蝕實驗普通至少需求2塊試樣,一塊做腐蝕實驗;另一塊做比照察看,不停止腐蝕實驗。表1是ASTM A262-2013,NB/T 20004-2011和G B/T4334-2008中規則的板材用試樣請求。經過表1可看出,截取全厚度試樣的臨界尺寸,三個規范不盡相同,ASTM A262為5 nom,NB/T 20004和GB/T 4334均為4 mm.


         依據ASTM A262中的請求,當鋼板厚度大于5mm、時,應從一個外表停止機加工,并保存一個資料的原始外表,且該外表為彎曲后的外外表,關于冷軋條鋼或薄板可在交貨厚度下停止實驗。


         依據NB/T 20004,試樣中心線與軋制方向平行,當鋼板厚度大于4mm時,應從一個外表停止機加工,并保存一個資料的原始外表。


         依據GB/T4334,試樣中心線與軋制方向平行,當鋼板厚度大于4mm時,應制備兩組試樣,一組試樣從一面加工到規則厚度,另一組試樣從另一面加工到規則厚度。


         另外,試樣的取樣方向,ASTM A262未作明白規則,NB/T 20004和GB/T4334均明白試樣方向與軋制方向平行。GB/T4334請求對兩個外表均停止彎曲實驗,而ASTMA262和NB/T20004無此明白規則(普通僅請求與流體接觸的外表停止彎曲實驗)。


      1.2敏化熱處置制度比照剖析


         奧氏體316L不銹鋼管,在交貨前普通均需停止固溶熱處置(普通為1050-1150 ℃ ),以保證鋼板具有優秀的力學性能和抗腐蝕性。依據相關研討,晶間腐蝕實驗的目的是為了研討奧氏體不銹鋼在一定溫度區間保溫一定時間后,隨著晶間富鉻碳化物的析出,招致晶界貧鉻,使得晶界電極電位偏低或晶界構成不了連續致密的鈍化膜,招致晶界被腐蝕。因而,奧氏體316L不銹鋼管在晶間腐蝕實驗前,普通需求停止敏化熱處置,以保證在該溫度區間富鉻碳化物沿晶間最大水平的析出。


         依據ASTM A262的請求,一切奧氏體不銹鋼均應在交貨狀態(即固溶熱處置后)在沸騰的腐蝕溶液中停止實驗。另外,關于碳含量規則最大值為0.03%的超低碳不銹鋼和經穩定化處置的不銹鋼(如含Ti和Nb),應在650-675℃之間停止敏化熱處置,最常用的敏化熱處置制度是675 ℃,敏化熱處置時間為1h.


         依據NB/T 20004,敏化熱處置制度包括兩種,A處置和B處置。A處置為:不含Mo鋼的敏化熱處置溫度為650℃±10 ℃,含Mo鋼的敏化熱處置溫度為675 ℃ 110 ℃,保溫時間為10 min;B處置為:不含Mo鋼的敏化熱處置溫度為700℃±10 ℃,含Mo鋼的敏化熱處置溫度為725℃±10℃,保溫時間為30 min,敏化熱處置制度的選擇在資料采購技術條件中規則,目前執行的規范包括RCC-M資料規范和基于RCC-M轉換的NB/T資料規范。譬如,依據奧氏體316L不銹鋼管采購技術條件RCC-M M3307中的請求:當0,.-0.03%(超低碳)和C}蕊  0.035%(超低碳控氮)時,不需求停止晶間腐蝕實驗;當鋼停止穩定化處置后,如Z6CNb 18-11  (Nb穩定化)和Z8CNT18-11(Ti穩定化),敏化熱處置制度為B處置;當Cr,a ; 0.06%且不含Mo(Z5CN18-10)時,敏化熱處置制度選擇A處置。


         依據GB/T4334,只對超低碳(碳含量不大于0.03%)和穩定化(添加Ti和Nb )奧氏體不銹鋼停止敏化熱處置,敏化熱處置溫度為650 ℃,保溫時間為2 h。


         表2為不同規范中晶間腐蝕敏化熱處置制度請求??煽闯?,ASTM和GB的請求比擬接近,都是請求對超低碳和穩定化的奧氏體316L不銹鋼管停止敏化熱處置,然后停止腐蝕實驗。在RCC-M中,由于資料的敏化熱處置制度是在資料采購技術條件中規則的,在RCC-M體系中的資料采購技術請求中,關于超低碳和穩定化奧氏體不銹鋼,不請求停止晶間腐蝕實驗。其他類型奧氏體不銹鋼依據碳含量的不同,選擇不同溫度的敏化熱處置制度。鑒于ASTM和GB規范以及中國的實踐清況,在相應的NB體系資料規范中,請求超低碳和穩定化奧氏體不銹鋼需求按B處置停止敏化;關于碳含量規則最大值為0.06%的奧氏體不銹鋼,則請求采用A處置;其他碳含量更高的,則不需求停止敏化熱處置,直接停止腐蝕實驗。


         經過上述比擬,可發現,NB體系資料規范中由于對碳含量規則最大值為0.06%的奧氏體不銹鋼也要停止敏化熱處置,而ASTM A262和GB/r4334中無此請求,據此可看出,NB體系資料規范中的請求最為嚴厲。


      1.3腐蝕實驗比照剖析


         腐蝕實驗比照剖析,主要從腐蝕儀器、腐蝕溶液、沸騰時間、腐蝕過程來停止闡明。


         腐蝕實驗用儀器和設備包括容量為1L帶回流冷凝器的磨口錐形燒瓶和使溶液能堅持微沸狀態的加熱安裝。在實驗過程中,試樣不能與瓶底接觸,且試樣之間不能互相接觸。


      1.4腐蝕結果評定請求比照剖析


         腐蝕后的試樣,經過彎曲實驗,以檢杳被檢驗外表(對應實驗后的外外表)能否存在裂紋或龜裂。


         依據ASTM A262,結果斷定包括彎曲實驗和金相檢驗。在彎曲實驗中,彎曲,芯棒直徑應等于待彎曲試樣的厚度,彎曲角度為180°彎曲實驗后,經過5-120倍放大倍數下察看外彎曲部位能否呈現裂紋或龜裂來肯定能否存在晶間腐蝕。假如存在疑問時,應停止金相檢驗(即在100-250倍放大倍數下經過察看彎曲試樣外半徑縱截面的金相組織來肯定)。


         依據NB/T 20004,結果的斷定包括聲響實驗、彎曲實驗和金相檢驗。假如聲響實驗和彎曲實驗存在疑問時,應停止金相檢驗。在聲響實驗中,假如試樣跌落在金屬檢驗平臺上能發出洪亮金屬聲,則標明無晶間腐蝕。在彎曲實驗中,彎曲芯棒直徑應等于待彎試樣厚度的2倍,彎曲角度為90°。


         依據GB/T4334,結果的斷定包括彎曲實驗和金相檢驗。假如彎曲實驗存在疑問時,則在100--500倍放大倍數下停止金相檢驗來肯定。在彎曲實驗中,當試樣厚度不大于1 nom時,彎曲芯棒直徑為1 mm;當試樣厚度大于1 mm時,彎曲芯棒直徑為5mm:彎曲角度為180°。


         表3為不同規范中的彎曲實驗請求??煽闯?,在不同的規范中彎曲實驗請求存在明顯差別,互相之間無比擬性。


      2結論


         經過比照不同晶間腐蝕規范ASTM A262,NB/T 20004和GB/T4334在試樣制備、敏化熱處置制度、腐蝕實驗過程、結果評定四個方面的請求,可得出如下結論:


         (1)在試樣制備中,三個規范對截取的試樣類型和試樣尺寸的請求不盡相同。另外,GB/T4334明白對兩個外表均停止彎曲實驗,因而相關于ASTMA262和NB/T 20004的請求更為嚴厲。


         (2)敏化熱處置制度,ASTM A262和GB/T4334請求比擬接近,均請求對超低碳和穩定化奧氏體不銹鋼停止敏化熱處置,但敏化熱處置溫度和保溫時間不盡相同。依據NB體系資料規范的請求,超低碳和穩定化奧氏體不銹鋼需求停止B處置的敏化熱處置制度,對碳含量最大請求值為0.06%的,請求停止A處置,而對其他碳含量更高的,請求在固溶熱處置狀態直接停止晶間腐蝕實驗。


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