GB T 25996-2010 绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法.pdf

1、ICS 9 1. 100.60 Q 25 5昌中华人民=1:1工-飞、和国国家标准GB/T 25996-2010 绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法Test method for thermal insulations on external stress corrosion cracking of austenitic stainless steel 2011-01-10发布2011-10-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 25996-2010 目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准根据美国材料

2、与试验协会ASTMC692-2008(评估绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂影响的试验方法制定，在技术内容上与该标准非等效。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国绝热材料标准化技术委员会(SAC/TC191)归口。本标准负责起草单位:南京玻璃纤维研究设计院。本标准主要起草人:杨春颖、沙德仁。I 1 范围绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法本标准规定了绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法。GB/T 25996-2010 本标准适用于覆盖奥氏体不锈钢用纤维型绝热材料包括岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝棉等及其制品，也适用于此用途的其他类型绝热材料如硅酸钙、水泥、复合硅

3、酸盐、泡沫石棉、泡沫塑料、泡沫橡塑等。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，仅所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/T 228金属材料室温拉伸试验方法GB/T 4132 绝热材料及相关术语GB/T 15970.3 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第3部分:U型弯曲试样的制备和应用GB/T 20878不锈钢和耐热钢牌号及化学成分3 术语和定义GB/T 4132确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 应力腐蚀开裂stress corrosion cracking 金属在某些腐蚀环境和所受应力

4、或残余应力的综合影响下可能发生的以裂纹形式出现的破坏。3.2 芯吸型绝热材料wicking-type insulation 芯吸型绝热材料是一种当其50%75%部分浸入在水中10min或更少的时间就会全部润湿的绝热材料。4 要求对于岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝棉等及其制品和硅酸钙、水泥、复合硅酸盐、泡沫石棉等最高使用温度高的绝热材料在当地水的沸点温度士6.C进行试验，试样所用的不锈钢试件应无一裂纹出现5对于某些泡沫塑料、泡沫橡塑等其最高使用温度小于100.C的产品，在其最高使用温度的上限进行试验，试样所用的不锈钢试件应元一裂纹出现。5 方法说明本标准给出两种试验方法十-一滴注法和达纳(Dana

5、)法。其原理是持续使去离子水通过绝热材料试样到达有应力存在的304型奥氏体不锈钢的热表面28d。如果材料中有可溶出的氯离子存在，将与GB/T 25996-2010 水一起通过蒸发积聚在不锈钢的热表面上。滴注法是使去离子水从绝热材料的内部上端通过材料到达下端的不锈钢热表面，适用于所有的绝热材料;达纳法是由材料自身的芯吸能力使水由材料下端通过材料的毛细管作用到达不锈钢热表面，只适用于芯吸型绝热材料。6 试验准备6. 1 材料和设备试验材料和设备如下:a) 奥氏体不锈钢板:代号为S30408、牌号为06Cr19Nil0，化学成分符合GB/T20878，碳含量为o. 05%0. 06%，尺寸为(l00

6、0X2 OOQX 1. 5)mm; b) 电动锯Ec) 箱式电阻炉:控温精皮士20oC; d) 耐水磨砂纸:NO.80;e) 钻头:rp7mm; f) 精密折弯机;g) 低尘擦拭纸:7:以草h灿)(1)5X65)mm不锈钢螺栓、不锈钢螺螺、母和绝缘垫圈;i) 铜接线片;(272X13X3.2)mm和(51X13X3.2)mm;j) 带锯;k) 取样器:外径51mm。6.2 不锈钢试件的制备6.2. 1 从同一块奥氏体不锈钢板上用电动锯裁取(51X178)mm的试件12块，使试件的长尺寸平行于板的长尺寸。每4块一组，其中两组用作不锈钢板材的合格验证，一组用于试样试验。6.2.2 先用清洁剂和自来

7、水清洗试件，再用蒸情水或去离子水反复清洗，以除去表面的油脂和污染物。然后，将不锈钢试件吹于放在干净的盘子中，备用。操作过程中注意避免氧化物污染。6.2.3 将12块不锈钢板试件放入箱式电阻炉中，升温至650oC，恒温加热3h，然后关闭电源，自然冷却至室温，取出。6.2.4 用NO.80耐水磨砂纸顺着试件长尺寸方向向同一方向打磨不锈钢试件以除去黑色金属氧化物，使金属变亮。打磨一面即可。同时，把剪切的边角用砂纸打磨光滑以免伤人。2 1 _1 .厂-，8/2 8/2 -1一-土丁图1U型试件示意图GB/T 25996一-2010( 时侃? ，J (旦+R(王L2十旦R2+山川. ( 1 ) (L十R

8、)(8R十h)(h) (E) J飞3飞2- , C -_. J 式中:8 挠度，单位为毫米(mm);S一一弹性应力，单位为兆帕(MPa); R一一弯曲半径，单位为毫米(mm);h二一厚度，单位为毫米(mm);L 平直部位的长度，单位为毫米(mm);E一一弹性模量，单位为兆帕(MPa)。6.2.5 用钻头在每个不锈钢试件两端的中心距边缘10mm处各钻-个7mm的孔。6.2.6 以半径为25.4mm的金属棒为芯，按GBjT15970.3规定的要求，在精密折弯机上将每个平板弯成外半径为(25.4士0.25)mm的U型试件，U型试件经打磨的一面朝外，且两平面要平行，偏差:(:1.6mm。6.2.7 在

9、达纳法中，使用电来加热不锈钢试件，4个不锈钢试件为一组，因此将长铜接线片弯成厂寸形，两端的长度为51mmj其中半伸出，-半用银焊连接相邻的不锈钢试件的外部拐角，每个不锈钢试件都呈对角线连接。短铜接线片焊接在每组不锈钢试件最外部两端，一半伸出，用以连接电导线。6.2.8 用经去离子水润湿的低尘擦拭纸擦洗试件的凸表面，漂洗，吹干。以后不可用裸手去接触试件的凸表面。6.2.9 在每个试件上安装螺栓和螺母，平稳地转动螺母，保持U型的两平面平行，如图1所示。转动螺母达到所需的转数，或者用游标卡尺测量两平面的挠度，确保每个试件的应力相同。图1中挠度按公式(1)计算，公式(1)中的数值，可从不锈钢板材料力学

10、性能的测试报告中获得，也可以按照GBjT228进行拉伸试验和对试件做必要的测量来获得。本试验方法所需的弹性应力为207MPa。6.3 绝热材料试样的制备6.3. 1 表面和内部性质完全一致的绝热材料的制备6.3. 1. 1 对于表固和内部性质完全一致的绝热材料，如玻璃棉、岩棉、矿渣棉、硅陋铝棉板等材料，用带锯将材料切割成(102Xl7BX38)mm的试样块，用取样器在每个试样块的中心钻一个孔，然后切成两部分，制成(102X 89 X 38)mrn的试样。89 R25.5 102 a) / f f / / l /1 / / R25.5 102 b) 图2试样形状单位为毫米 rJJJr管壳长度为3

11、83 GB/T 25996-2010 6.3. 1. 2 松填材料的制备是先制造一个不锈钢丝网的笼子，如图2a)所示，把松填材料填入笼中，达到所需的密度。6.3. 1. 3 薄层式绝热材料是先堆积成38mm高，再按6.3. 1. 1的方法制备试样。试样用橡皮筋或金属丝固定。6.3.2 外表面不同于内表面的材料的制备6.3.2. 1 对外表面不同于内表面的材料，如可溶离子在干燥过程中会迁移到外表面的湿法成形的硅酸钙和水泥、用芯轴卷绕并使用脱芯制成的玻璃棉管壳、经过v-开槽又被胶合形成的矿棉管壳等。绝热管壳制备如图2b)所示，长度为38mmo如有夹套，制样时还应包括夹套。6.3.2.2 绝热水泥试

12、样的制备是先制作一个模具，如图2a)所示，然后浇铸，待凝固后去掉模具，将捷铸体切成两个19mm厚的部分，再用橡皮筋或金属丝固定，中间的接触面用水润湿。整个制备过程应带上干净的聚乙烯于套，避免裸手直接接触绝热材料，防止氧化物污染。7 试验7. 1 滴注法7. 1. 1 试剂、材料和设备试剂、材料和设备如下:a) 所有试验用水:蒸锚水或去离子水，c(Cl一)0.1mg/L; b) 氯化铀溶液:c(Cl-)=l500 mg/L, 2.473 g NaCl溶于1L 水中;c) 导热油膏:不含氧化物;d) 染色剂;e) 低尘擦拭纸:(38X 100)mm，(Cl一)1mg/kg; f) 加热装置:加热管

13、外径38mm，外壁温度为当地水的沸点温度:f:6oC，并可将温度控制在水的沸点温度以下Eg) 多途径的蠕动泵或其他给水装置;h) 玻璃下口瓶:500mL; i) 放大镜;j) 显微镜:10倍30倍。7. 1.2 试验步骤7. 1.2. 1 把每个不锈钢试件放在加热管上，开口向下，并且将导热油膏捺在试件和加热管之间，使其相互紧密接触。安装螺栓，使其达到所需的应力。7. 1. 2.2 将待测的绝热材料试样块用水润湿，放在不锈钢试件上，使两者紧密接触，并固定。7. 1. 2.3 将与每个玻璃下口瓶连接的经蠕动泵的滴水管插在试样的中心部位，开动蠕动泵，调节滴水速度，保证每个绝热材料试样每天均匀滴入(2

14、50士25)mL水。在测试过程中每天对每个试样对应的下口瓶中加入(250士25)mL水。7. 1. 2.4 打开加热装置，管外壁温度控制在当地水的沸点温度士6oC，温度达到后开始计时。试验时间为28d士6h。在28d的测试过程中如遇停电，应补偿停电的时间。7. 1. 2.5 试验结束后，关闭电源使试件冷却，然后小心地取下不锈钢试件。7. 1. 3 不锈钢的合格验证7. 1. 3.1 用中性芯吸的低尘擦拭纸代替绝热材料，放置在不锈钢试件上，通过蠕动泵每天均匀滴入GB/T 25996-2010 250 mL的氯化铀溶液到低尘擦拭纸的中心。每天对每个试样对应的下口瓶中加人(250士25)mL的氯化铀

15、溶液。7. 1. 3.2 打开加热装置，管外壁温度控制在当地水的沸点温度士6oC，温度达到后开始计时。试验时间为72h士3omin 7. 1. 3.3 按同样的方法用去离子水对4个U型弯曲的试件进行28d的空白试验。7. 1. 3.4 滴氯化铀溶液的一组不锈钢试件都应开裂，空白试验的一组不锈钢试件元一开裂，则证明此批不锈钢合格，可用于应力腐蚀试验。7.2 达纳法7.2.1 试剂、材料和设备试剂、材料和设备如下:a) 所有试验用水:蒸馆水或去离子水，c(Cl一)0.1mg/L; b) 氧化铀溶液:c(Cl一)=1500mg/L, 2.473 g NaCl溶于1L水中;c) 环氧胶粘剂:铝粉填充;

16、d) 染色剂Fe) 棚硅酸盐玻璃棉(圆柱形):(1)35X51)mm;f) 结晶皿:由棚硅酸盐玻璃制成，(1)190X100)mm; g) 隔离型电子变压器:150mV/150 A，并配有温度调压器;h) 电导线:铜芯截面积50mm2; i) 热电偶温度表;j) 放大镜;k) 显微镜:10倍30倍。7.2.2 试验步骤7.2.2.1 将每块润湿的绝热材料试样放在结晶皿中，使其U形槽向上。7.2.2.2 将用铜接线片串联好的不锈钢试件依次放置在绝热材料的U形槽内，使其紧密接触。试件组与电子变压器之间用铜导线连接。7.2.2.3 将热电偶温度表的接触头粘在不锈钢试件凹面底部中间的位置。先在接触头的

17、上面盖上铝粉，再在铝粉上滴几滴胶粘剂，使热电偶温度表的接触头牢牢地粘在不锈钢上。7.2.2.4 结晶皿中注水直至约低于试样凹槽底部13mm的水平。打开电源加热，试验中通过调节水位，控制温度在当地水的沸点温度士6oC。当温度达到当地水的沸点温度时开始计时，试验时间为28d士6 h。在28d的测试过程中如遇停电，应补偿停电的时间。7.2.2.5 根据温度，适时调整各试件水位，水位增高会使温度降低。一般每个试件所需的水量为(200600)mL/d。7.2.2.6 试验结束后，关闭电源使试件冷却，断开电导线，小心地把不锈钢试件从试样上移开。7.2.3 不锈钢的合格验证7.2.3.1 用中性芯吸的砌硅酸

18、盐玻璃棉代替绝热材料，不锈钢试件应接触玻璃棉小块的顶部。7.2.3.2 在结晶皿中注入氧化铀溶液，并控制液位处于离试件底部6.4 mm19 mm范围内，保持温度在当地水的沸点温度士6oC的范围内。蒸发的水量在(2501OOO)mL/d。当温度达到当地水的沸点温度时开始计时，试验时间为72h土3刮Om旧1ll7.2.3.3 按同样的方法用去离子水对4个U型弯曲的试件进行28d的空白试验。5 G/T 25996-2010 7.2.3.4 加氧化纳溶液的一组不锈钢试件都应开裂，空白试验的一组不锈钢试件元一开裂，则证明此批不锈钢合格，可用于应力腐蚀试验。8 裂纹的检查8. 1 初步检查在良好的照明条件

19、下，先用肉眼检查所有的不锈钢试件，如果发现有裂纹则不用继续检查。裂纹的形状如树枝状，如图3所示。图3应力腐蚀开裂裂纹的形状8.2 进一步检查手工铺平所有初步检查未发现裂纹的试件，清除表面的固体颗粒，用一根外径51mm的管子将不锈钢试件再弯为原来的U型，用放大镜和显微镜仔细检查试件表面是否有裂纹。8.3 深入检查对可能有裂纹的区域涂上液体染色剂，在显微镜下继续检查。如果有裂纹，染色剂能将其显示出来。至此仍没有检查出裂纹，则认为试件没有开裂。9 结果判定如果不锈钢合格验证中的4个试件经过72h的氧化铀溶液试验后，任意一块未出现裂纹，则试验元效。如果空白试验的试件未出现裂纹，而试样试件出现裂纹，则判

20、定该绝热材料不合格;如果试样试件也未出现裂纹，则判定该绝热材料合格。如果试样试件未出现裂纹，而空白试件出现裂纹，则判定该绝热材料合格。注:此时尽管不锈钢试件处于激化状态，但绝热材料中的抑制剂能有效保护不锈钢材料免受试验腐蚀条件的影响。如果空白试验中的4个试件中任何一块出现裂纹，而试样试验中也产生裂纹，则不能判定绝热材料不合格。10 试验报告试验报告至少应包括以下信息:样品的名称、规格型号及形状;样品的数量;一一试验方法;一一每个不锈钢试件出现裂纹的数目和严重程度，以及发现的方法;支持试件中的应力腐蚀裂纹存在的图片或其他证据(可选项)。GB/T 25996-2010 EON-白白白NH阁。华人民共和国家标准绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法GB/T 25996-2010 国中* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销导印张O.75 字数14千字2011年3月第一次印刷开本880X12301/16 2011年3月第一版 书号:155066. 1-41719 16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价GB/T 25996-2010 打印日期:2011年3月30日F002A