1、ICS 77.060 H 25 毒国中华人民共和国国家标准G/T 20122-2006/ISO 15324 :2000 金属和合金的腐蚀滴落蒸发试验的应力腐蚀开裂评价Corrosion of metals and alloys-Evaluation of stress corrosion cracking by the drop evaporation test CISO 15324: 2000 , IDT) 2006-03-02发布中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员专2006-09-01实施061106000207 GB/T 20122-2006/ISO 15324
2、: 2000 前言本标准等同采用国际标准ISO15324: 2000(金属和合金的腐蚀滴落蒸发试验的应力腐蚀开裂评价。本标准作了下列编辑性修改:一一删除国际标准前言。本标准附录A、附录B、附录C是资料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位:钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人z王琦、金明秀、柳泽燕、冯超。I GB/T 20122-2006/ISO 15324: 2000 金属和合金的腐蚀滴落蒸发试验的应力腐蚀开裂评价1 范围2 规范性引用文件3 术语和自f，3. 1 3.2 断裂时间4 原理4. 1 4.2 在不同的应力下进行
3、表面上。然而，由于实际使用条件的变化性，本方法仅适合基于临界应力大小进行比较评级，不能作为实际应用的验收试验。5 仪器5. 1 对水平放置的试样施加恒载荷的系统。5.2 在2V或更小电压下，通过试样电流最大可达到大约30A的交流或直流设备。注2所需电流取决于试样的尺寸和材料性能。GB/T 20122-2006/ISO 15324: 2000 5. 3 盛装氯化纳溶液的容器(典型20L)，连接一根内径和外径分别为0.4mm和4mm的垂直玻璃管。玻璃管的底部距试样中心大约10mmC见图1)。系统应能控制溶液的流速在10滴/minC:l:10%) C见附录A)0容器中榕液组成应保持恒定。1-0. 1
4、 mol/L氯化纳溶液;2 保护导电塑料挡板z3-A.C.或D.C.电源54一一收集溶液容器;a 加载方向。圄1滴落蒸发试验装置示意图5.4 测量试样表面温度的合适的校准装置。表面温度测量十分重要，需要确保测量方法本身不会影响温度。附录B描述了可使用的方法。5.5 探测试样断裂和记录断裂时间的装置。可使用与电子计时器相连的附在试样台座上的微动开关。5.6 如有必要，试验系统应具备一定程度的密封性，以便尽可能减小气流造成温度波动。6 试样6. 1 试样应是拉伸试样，工作段为圆形横截面。6.2 用厚的板、棒、带或管材制备试样。6.3 试样的纵向应平行原材料的轧制方向。6.4 试样的工作段长10mm
5、，直径1.8 mm。工作段应用合适的过渡倒圆与装夹部位流线型相连。试样的主体尺寸影响热传导和电流。注:也可用直径为5mm或边长2mm的正方横截面的试样，试样长度大约100mm。6.5 试样应有非常好的表面粗糙度CRalm)，可沿试样长轴方向打磨，使打磨纹路平行于应力轴。根据ISO4287或ISO4288，用传统的触针或激光表面粗糙度仪沿长轴方向测量试样表面结构。旋转试样后，应重复几次测量过程(典型的为6次)。应该强调的是，尽管Ra值不是应力腐蚀开裂的关键参数，但可能对评价和报告其他表面结构的测量是有用的，这将在附录C中讨论。注:残余应力和应变硬化层会影响应力腐蚀开裂。当取样的材料没有进行完全的
6、应力释放时，如焊缝、洋火材料和2 GB/T 20122-2006/1S0 15324: 2000 复杂形状的锻材或挤压材，影响效果非常明显。此外，加工或打磨可能会造成表面残余应力，应采取措施把残余应力的产生降到最小。在某些情况下，在不会产生微观结构变化的条件下，可释放表面残余应力。可通过电抛光除去打磨造成的表面冷作硬化层，要求测量残余应力。6.6 表面抛光后，用合适的清洗方法清除表面污染物。注:对于多数情况，用酒精或非氯化溶剂就已足够，然后用蒸馆水清洗。建议使用超声波清洗。7 试验溶液试验溶液为O.1 mol/L的氯化饷溶液，用分析纯的化学药品和电导率10S cm一1(见ISO 3696)的蒸
7、馆水或去离子水配制。在容器中存放的溶液温度应维持在230C士30C。在此温度范围内，溶液的初始pH值应在5.77.0之间。注:如果同意，可使用其他试验溶液，如海水。海水在干燥期间会产生酸性更强的盐，因此海水比0.1mol/L的氯化销溶液更具腐蚀性。8 试验步骤8. 1 把试样安装在夹紧装置上。8.2 电阻加热到稳定的温度3000C，注意维持这个温度的电流。注:附录B描述了确定获得预期温度所需电流的方法。但建议测量每次试验时的表面温度，可使用附录B中描述的触点温度计或热电偶。8.3 榕液滴落到试样上的速度为10滴/min(:!:10%)。8.4 进行加载，施加的载荷相应于在1000C时规定非比例
8、延伸强度RpO2的载荷分数。可根据GB/T 15970. 1中的二元搜索法确定应力极限值，但第一次试验应基于合金的预期值进行适宜的应力选择。注:由于规定非比例延伸强度RP.2取决于温度，在溶液漓落前施加载荷是不符合一般规则，因为这可能导致超过试样的屈服强度。8.5 开启试样断裂检测系统。8.6 电流增加25%，使每次滴落时试样刚好干燥。注:在试样湿润之前使用的最终电流，将使温度超过允许水平，会影响材料性能。但电流增加对建立苛刻试验条件是必要的，能在合理的时间内产生断裂。8. 7 试验时，应在试样干燥期间测量温度，至少一次，见附录B。8.8 试验持续到断裂或500h时，记录断裂时间。注:如果同意
9、可增加最大暴露时间，相应应力极限值需重新确定。但应提供试验500h的数值。8.9 检查断裂试样，确定是否由应力腐蚀造成，例如，断口组织或金相法。8. 10 用规定非比例延伸强度RpO.2的其他分数值重复试验，直到确定500h内产生断裂的最小应力。数值应是产生断裂的规定非比例延伸强度RPO.2的分数，但稍高于500h内不断裂的应力。9 试验报告试验报告应包含以下内容:a) 用于制样的材料信息，包括材料牌号(如UNS号)、化学成分、热处理、产品类型和力学性能;b) 制样方法，表面制备详情和表面粗糙度;c) 溶液组成、pH值、体积和温度;d) 试样温度，最大、最小和平均值，测量方法;e) 施加的应力
10、，即1000C时规定非比例延伸强度R凹2的分数和1000C时规定非比例延伸强度R凹2; f) 试验结束后，断裂试样外观，金相检查结果;g) 每次施加应力的断裂时间，断裂临界应力估计值。3 GB/T 20122-2006/ISO 15324: 2000 附录A(资料性附录)滴落速率控制用泵把溶液直接输送到玻璃管(见5.3)，要求保持恒定的供给速率。当使用压缩泵，泵轴离开硅橡胶管时，观察到在不连续的间隔流速会发生变化，这可产生周期性温度偏移。为了控制滴落速率，可用一定长度(250cm)聚四氟乙烯毛细管(内径0.5mm)连接在容器和玻璃管之间，直接依靠重力输送溶液，典型长度为5cm。通过控制容器或溶
11、液高度控制滴落速度。随液面高度下降，必须维持滴落速度。4 附录B(资料性附录)襄面温度测量GB/T 20122-2006/ISO 15324: 2000 可使用蜡制指示杆在控制试样上确定所需的电流，当温度超过临界温度时蜡制指示杆会融化。也可使用随温度变化颜色的涂料。如果使用接触温度计，所指示的表面温度会有误差，实际表面温度会更高。例如，一个0.5mm不锈钢包壳热电偶，在试样表面指示300.C，可能比实际温度低200e。但可用蜡或涂料的测量对接触温度计进行校准。大体积的表面温度探针会明显降低温度，不推荐使用。在榕液滴落期间，没有理想的测量温度方法。可使用光学方法，但测量不确定，因为辐射变化和小尺
12、寸试样的试验长度。接触温度计在短间隔和较低温度下可给出满意的温度指示，但始终存在误差，误差程度取决于探针位置。正常情况下每滴溶液从试样工作段中心向试样端部流动，但探针的存在使液滴滞留在工作段中心，从而大大降低了探针位置的温度。如果在湿区测量温度，探针即使短时间存在，也会使液滴行为发生变化，明显改变表面温度。然而，可用已校正的探针监控试样干燥边缘的温度。5 GB/T 20122-2006/ISO 15324: 2000 附录C(资料性附录)表面结构参数一与应力腐蚀相关性在ISO4287中定义的Ra值是在采样长度内绝对纵坐标值Z(x)的数学平均值，例如反映表面轮廓距平均界线的数学平均位移为平均表面
13、粗糙度。对于沿轴向研磨的圆柱试样，数值受砂纸轴向位移速度相对于试样的旋转速度的影响。如果相对比值不高，可产生划痕，这可在Ra值上反映出来，否则.Ra值会很小。因为Ra是平均值，不能识别导致应力腐蚀的表面特征。如果局部的化学变化和与表面状态相关的应力集中可被最大化，将促进应力腐蚀的发生。在两种情况中，轮廓的锐度是重要的，在某种程度上为轮廓组元的宽度所反映。对于局部的化学变化，轮廓高度(Zt)也是重要的。对于应力集中，凹处的深度(Zv)是关键参数。应力腐蚀开裂可能是这些参数与材料特定的微观化学特征的最佳组合造成的。这样特定的组合不容易确定。然而，除规定Ra值外，评价和报告轮廓组元的最小和平均宽度、
14、Zt最大值和平均值(lSO4287中Rc)、谷深的最大和平均值是有益的。6 GB/T 20122-2006/ISO 15324: 2000 参考文献lJGB/T 15970.4-2000金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第4部分单轴加载拉伸试样制备与应用2J K项目499/74总结报告，在含氯化物介质中不锈钢SCC新加速试验方法Sture Henriksson, Mats Asberg , AB Atomenergi , Studsvik瑞典，ernkntoret Forkning，瑞典3J MTI手册No3，MTI项目No9，新型铸铁和镇基耐蚀合金的指南，第一段，腐蚀试验方法;附录E，在氯化铀滴落
15、蒸发体系中评价铸铁和镰基耐蚀合金抗应力腐蚀性能的MTI-5实验室试验方法，RS Treseder，五月，1980，化学工业材料技术研究所中华人民共和国国家标准金属和合金的腐蚀滴落蒸发试验的应力腐蚀开裂评价GB/T 20122-2006/ISO 15324: 2000 峰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峰开本880X 1230 1/16 印张O.75 字数11千字2006年9月第一版2006年9月第一次印刷铃书号:155066 1-27893 定价10.00元20122-2006 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)68533533OOCN刷寸N的山.-。自CON-NNFONH阁。
