一种定量化评价不锈钢晶间腐蚀敏感性的方法与流程

1.本发明涉及一种评价腐蚀敏感性的方法，具体涉及一种定量化评价不锈钢晶间腐蚀敏感性的方法。


背景技术：

2.不锈钢具有优良的抗腐蚀性能和力学性能，在能源化工、航空航天领域应用广泛，由于不锈钢在特定温度范围内使用或工艺处理时，原参与固溶的cr等合金元素会在晶界形成碳化物，从而导致晶界两侧形成贫铬区，在腐蚀环境中贫铬区容易形成晶间腐蚀，不锈钢一旦发生晶间腐蚀，强度将大大降低，一般在没有征兆的情况下，部件会产生失效，并造成严重的事故。
3.为提高设备部件使用的安全性，不锈钢材料部件的设计会避开合金元素容析出的敏感温度区间，或通过改变成分，减缓合金元素析出的倾向。在实际使用中，一般对不锈钢材料进行晶间腐蚀试验，以考察材料晶间腐蚀的敏感性，现有方法对不锈钢晶间腐蚀评价的方法，只是从材料腐蚀后微观组织的变化或腐蚀后通过弯曲试验的方法看有无裂纹产生，然而这些方法没有定量化给出材料晶间腐蚀敏感性的大小，也没有体现出材料晶间腐蚀后力学性能的具体变化，因此需要一种更加科学、直观的方法评价不锈钢晶间腐蚀倾向的程度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种定量化评价不锈钢晶间腐蚀敏感性的方法，该方法能够定量化评价不锈钢晶间腐蚀敏感性。
5.为达到上述目的，本发明所述的定量化评价不锈钢晶间腐蚀敏感性的方法包括以下步骤：
6.1)将n根待检测样品的中部均加工为圆柱形结构；
7.2)将k根待检测样品放置于腐蚀介质中，再按照gb/t 4334-2008标准推荐的腐蚀方法进行腐蚀试验；
8.3)将腐蚀后的k根待检测样品取出，再清洗掉表面的残余腐蚀液，然后烘干；
9.4)将各待检测样品的端部加工成螺纹结构；
10.5)在各待检测样品的中部标注标距；
11.6)按gb/t 228.1-2010标准对各待检测样品进行拉伸试验，以测量各待检测样品的抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率及断面收缩率；
12.7)根据拉伸试验的结果计算晶间腐蚀敏感系数δ；
13.8)根据计算得到的晶间腐蚀敏感系数δ评估待检测样品所用材料的晶间腐蚀敏感性。
14.以抗拉强度表示的晶间腐蚀敏感系数δr为：
[0015][0016]
其中，r’m
为经腐蚀试验后的k根待检测样品抗拉强度的平均值，rm为未经腐蚀的k根待检测样品的抗拉强度平均值。
[0017]
以规定塑性延伸强度表示的晶间腐蚀敏感系数δe为：
[0018][0019]
其中，r’e
为经腐蚀试验后的k根待检测样品的规定塑性延伸强度平均值，re为未经腐蚀的k根待检测样品规定塑性延伸强度平均值。
[0020]
以断后伸长率表示的晶间腐蚀敏感系数δa为：
[0021][0022]
其中，a’为经腐蚀试验后的k根待检测样品的断后伸长率平均值，a为未经腐蚀的k根待检测样品的断后伸长率平均值。
[0023]
以断面收缩率表示的晶间腐蚀敏感系数δz为：
[0024][0025]
其中，z’为经腐蚀试验后的k根待检测样品的断面收缩率平均值，z为未经腐蚀的k根待检测样品的断面收缩率平均值。
[0026]
当δ值越趋近1，则说明待检测样品所用材料对腐蚀越不敏感，抗腐蚀性能越好，当δ值越趋近0，则说明待检测样品所用材料对腐蚀越敏感，抗腐蚀性能越差。
[0027]
k＝3。
[0028]
待检测样品的中部的光洁度ra优于0.8。
[0029]
本发明具有以下有益效果：
[0030]
本发明所述的定量化评价不锈钢晶间腐蚀敏感性的方法在具体操作时，将待检测样品分为两组，其中一组待检测样品进行腐蚀试验，再将各待检测样品进行拉伸试验，以测量各待检测样品的抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率及断面收缩率，然后依此计算晶间腐蚀敏感系数δ，继而根据晶间腐蚀敏感系数δ评估待检测样品所用材料的晶间腐蚀敏感性，操作简单、方便，实用性极强。
附图说明
[0031]
图1为待检测样品在试验前的结构示意图；
[0032]
图2为待检测样品在试验后的结构示意图。
具体实施方式
[0033]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0034]
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0035]
参考图1及图2，本发明所述的定量化评价不锈钢晶间腐蚀敏感性的方法包括以下步骤：
[0036]
1)将n根待检测样品的中部均加工为直径为10mm的圆柱形结构，待检测样品的中部的光洁度ra优于0.8，其中n＝6；
[0037]
2)将三根待检测样品放置于腐蚀介质中，再按照gb/t 4334-2008标准推荐的腐蚀方法进行腐蚀试验；
[0038]
3)将腐蚀后的三根待检测样品取出，再清洗掉表面残余腐蚀液，然后烘干；
[0039]
4)将各待检测样品的端部加工成m16的螺纹结构；
[0040]
5)在各待检测样品的中部标注50mm标距；
[0041]
6)按gb/t 228.1-2010标准对各待检测样品进行拉伸试验，以测量各待检测样品的抗拉强度、规定塑性延伸强度(0.2％)、断后伸长率及断面收缩率；
[0042]
7)计算晶间腐蚀敏感系数δ，其中，
[0043][0044][0045][0046][0047]
其中，δr为以抗拉强度表示的晶间腐蚀敏感系数，r’m
为经腐蚀试验后的三根待检测样品抗拉强度的平均值，rm为未经腐蚀的三根待检测样品的抗拉强度平均值；
[0048]
δe为以规定塑性延伸强度(0.2％)表示的晶间腐蚀敏感系数，r’e
为经腐蚀试验后的三根待检测样品的规定塑性延伸强度平均值，re为未经腐蚀的三根待检测样品规定塑性延伸强度平均值；
[0049]
δa为以断后伸长率表示的晶间腐蚀敏感系数，a’为经腐蚀试验后的三根待检测样品的断后伸长率平均值，a为未经腐蚀的三根待检测样品的断后伸长率平均值；
[0050]
δz为以断面收缩率表示的晶间腐蚀敏感系数，z’为经腐蚀试验后的三根待检测样品的断面收缩率平均值，z为未经腐蚀的三根待检测样品的断面收缩率平均值；
[0051]
8)依据计算的晶间腐蚀敏感系数δ评估待检测样品所用材料的晶间腐蚀敏感性大小，当δ值越趋近1，则说明待检测样品所用材料对腐蚀不敏感，抗腐蚀性能好，当δ值越趋近0，则说明待检测样品所用材料对腐蚀敏感，抗腐蚀性能差。