一种不锈钢复合材料晶间腐蚀测试方法.pdf

昆钢科技
2(16年3月
Kungang Keji
2016年第[期
一种不锈钢复合材料晶间腐蚀测试方法
邓增勇1张凤珍1王文锋
(1.云南昆钢新型复合材料开发有限公司;2昆钢技术中心)
摘要本文提供了一种不锈钢复合材料的不锈钢复层晶间腐蚀倾向的测试方法。在GB/T4334-2008
标准的基础上,提出采用玻璃胶或环氧树脂对不锈钢复合板的基材进行封装,再对不锈钢复层进行铜
屑一硫酸一硫酸铜晶间腐蚀倾向进行测试的方法。试验结果证明,此方法能简便、有效的测定不锈钢
复合板的不銹钢复层晶间腐蚀倾向。
关键词不锈钢复合材料晶间腐蚀环氧树脂玻璃胶硫酸铜
1引到言
然而,不锈钢复合板特别是热轧不锈钢复合板
的不锈钢层在生产制造过程中,已经过多道工序处
不锈钢复合板是由不锈钢复层与低碳钢或合金
理,如:轧制、除鱗、冷却,其状态与原料不锈钢
钢基层经特定工艺实现冶金结合的复合钢板,不仅
相比已有明显的差异,以原料不锈钢的耐蚀性来判
具有不锈钢的耐腐蚀性,又具有碳钢良好的机械强
断不锈钢复合板的不锈钢复层的耐蚀性并不准确
度和加工性能。晶间腐蚀是不锈钢材料失效的主要
更为可靠的方法是直接测试成品不锈钢复合板的不
形式之一,受到晶间腐蚀的不锈钢表面看起来还很
锈钢复层的晶腐蚀倾向。但由于不锈钢复合板的
光亮,但轻轻敲击就易破碎断裂,危害极大"。目
复层与基层已实现冶金结合,难以剥离出不锈钢复
还没有针对不锈钢复合板的不锈钢复层的晶间层,直接测试不锈钢复合板的不锈钢复层面临很大
腐蚀倾向的检验标准,GB/T8165-2008《不锈钢复合
的困难。
钢板和钢带》标准规定对不锈钢复合板晶间腐蚀检
参考CB/I434-2008标准对成品不锈钢复合板
测可以对不锈钢原材料进行检测或参考GBP的不锈钢复层进行晶间腐蚀倾向测试时,又面临不
4334-2008《金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验
锈钢复合板的基层材料对测试的干扰影响问题。
方法》标准对成品进行检测。
CB/T4334-2008标准规定了五种检验不锈钢晶间腐
蚀倾向的方法,如表1所示。
表1不锈钢晶间腐蝕测试方法
方法
内容
不锈钢10%草酸侵蚀试验方法,适用于奥氏体不锈钢晶间腐蚀的筛选试验,试样
方法A
在10%草酸溶液中电解侵蚀后,在显徽镋下观察被侵蚀表面的金相组织,以判断
是否需要进行方法B、方法C、方法D、方法E等长时间热酸试验。
不锈钢硫酸一碗酸铁腐蚀试验方法,适用于将奥氏体不锈钢在硫酸一硫酸铁溶液中
方法B
煮沸后,以腐蚀速率评定晶间腐蚀倾向。
方法C
不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法,适用于将奥氏体不锈钢在65%硝酸溶液中煮沸后,
以腐蚀速率评定品间腐蚀倾向。
不锈钢硝酸一氢氟酸腐蚀试验方法,适用于检验含钼奥氏体不銹钢的晶间腐蚀倾
方法D
向,用温度为70℃的10%硝酸和3%氟酸溶液中的腐蚀速率,同基准试样腐蚀
速率的比值来判定晶间腐蚀倾向。
不銹钢硫酸一硫酸銅腐蚀试验方法,适用于检验奥氏体、奥氏体一铁素体不锈钢在
方法E
加有銅屑的硫酸一硫酸锏液中者沸后、由弯曲或全相判定品间腐做倾向。
2016年第」期
邓增勇,张风珍,王文锋;一种不锈钢复合材枓贔间腐蚀试方法
相对表1中所述方法来说,方法E因不锈钢全2试验材料
面腐蚀轻微,试验条件稳定,判定方法直观简便而
成为检测不锈钢复合板的不锈钢复层晶间腐蚀倾向
2.1不锈钢复合板
的常用参考方法叫。然而,即使是采用方法E也依然
试验所用不锈钢复合板为昆钢复合材料公司生
面临基层材料的腐蚀溶解对测试干扰影响的问题。
产的热轧复合板(SUS304+-Q235B,热轧状态),试验
因此,现迫切需要找到一种更为简便、有效地测试
材料规格参数见表2。
不锈钢复合板的不锈钢复层晶间腐蚀倾向的试验方
2.2复合板理化检验
法。本文在GBT4334-2008标准的方法E的基础上
基层材料Q235B的化学成分(质量分数)如表
通过增加对基层材料的保护以解决基层材料的腐蚀
3所示,符合CB/I700-2006《碳素结构钢》标准的
溶解对测试的干扰影响,提出了一种测试不锈钢复
要求。复层材料SUS304的化学成分(质量分数)如
合板的不锈钢复层晶间腐蚀倾向的方法
表4所示,符合GB/T20878-2007《不锈钢和耐热钢
牌号及化学成分》标准的要求。
表2试验材料规格参数
样号卷号
材质
总厚度/mm
复层厚度/mm复层比率/%
F112001D
SUS.304+Q235B5.0
F1040)12D
SUS304+Q235B6.0
17.8
F203007D
SUS.304+Q235B
7.0
1.15
16、.4
表3基层材料Q235B的化学成分
成分
C
Si
Mn
P S N Cr Ni Cu As
Q235B0.170.190.6
0.016
0.003
0.005
0.03
0.01
0.020.0096
表4复层材料SUS304的化学成分
成分C
N
SU$304
0.042
0.52
1.()8
0.040
0.006
18.17
8.10
试验步骤:在容量为1L的带回流冷凝器的磨口
3试验方案
锥形烧瓶底部铺一层铜屑(纯度不小于995%),然
后放置试样,试样之间互不接触,硫酸一硫酸铜溶
3.1试验设计
液应高出最上层试样20mm以上,每次试验都应使
平行试样两组:一组试样的基层材料不进行保
用新的试验溶液。将烧瓶放在加热装置上,加热试
护,直接试验;另一组试样基层材料用特定材料进
验溶液并使之保持微沸状态16h。试验结束后取出
行封装,再进行试验。通过对比试验,以验证复合
试样,洗浄、千燥、外弯,检测复层有无晶间腐蚀
板的基层材料腐蚀溶解对测试的干扰影响情况以及
导致的裂纹。
保护材料的保护有效性情况
3.2晶间腐蚀測试
4试验结果
参照CBT4334-2008要求,试样尺寸100mmx
20mmx厚度。将100g分析纯硫酸铜(CuSO4·4.1第一组复合板试样无封装直接测试
5H2O)溶解于700mL蒸馏水或去离子水中,再加人
不同厚度规格的1“、2及3试样在铜屑一硫酸
100mL的优级纯硫酸,用蒸馏水或去离子水稀释至一硫酸铜溶液中加热浸泡16h后,试样的碳钢基层
1000mL,配制成硫酸一硫酸铜溶液。
及断口均发生严重腐蚀,同时不锈钢复层表面也侵