奥氏体316L不锈钢管晶间腐蚀实验请求讨论
摘要:比照了奥氏休316L不锈钢管在ASTM A262,NB/T 20004和GB/T 4334三个晶间腐蚀实验规范中酸一酸铜法的请求差别，并从试样制备、敏化热处置制度、腐蚀实验和腐蚀结果评定四个方面停止了比照剖析。结果标明:这三个规范问均存在明显差别，之问没有存在必然的替代性。因而不同资料体系中的奥氏体316L不锈钢管在停止晶间腐蚀实验时应依照相应的规范停止。
在核电机组建造中，奥氏体316L不锈钢管因其具有良好的耐腐蚀性，被普遍应用。奥氏体316L不锈钢管在轧制完成后，普通均需求停止晶间腐蚀实验，以考证其在装置和后续加工、焊接过程中，能否可能发作敏化并招致晶间腐蚀失效。目前，依据核电机组设计堆型不同，所运用的资料体系包括ASME标准体系、RCC-M标准体系和GB规范体系，不同标准体系所请求的实验规范不同，这将招致相同资料在执行晶间腐蚀实验中的请求存在差别。ASME标准体系中晶间腐蚀实验所适用的规范是ASTM A262, RCC-M体系中晶间腐蚀实验的实验规范是RCC-M MC 1310或NB/T 20004(NB/T 20004-20一中第一7章为晶间腐蚀实验，是在RCC-M MC 1310篇的根底上编制而成，在这两个规范中，均仅包括酸一酸铜晶间腐蚀实验),GB规范体系资料的晶间腐蚀实验规范是GB/T 4334.
依据ASTM A262和GB/T4334中的规则，腐蚀实验办法包括A法(草酸浸蚀实验法),B法(酸一酸铁腐蚀实验法),C法(酸腐蚀实验法),D法(酸一氢氟酸腐蚀实验法)和E法(酸一酸铜腐蚀实验法)。关于奥氏体、奥氏体一铁素体不锈钢，为了检查其抗晶间腐蚀性能，最常用的是酸一酸铜晶间腐蚀实验(E法)。
依据不同的实验规范，酸一酸铜晶间腐蚀实验过程的试样制备、敏化热处置、腐蚀过程及结果评定都可能存在不同。本文从上述4个方面对不同资料体系下的酸一酸铜晶间腐蚀实验办法停止比照剖析，以期比拟不同规范的腐蚀实验请求，并经过比照剖析，总结各个规范的特性，从而为核电站用奥氏体316L不锈钢管的实验过程和选材过程提供理论剖析支持。
1规范请求比照剖析
1,1试样制备比照剖析
腐蚀实验普通至少需求2块试样，一块做腐蚀实验;另一块做比照察看，不停止腐蚀实验。表1是ASTM A262-2013,NB/T 20004-2011和G B/T4334-2008中规则的板材用试样请求。经过表1可看出，截取全厚度试样的临界尺寸，三个规范不尽相同，ASTM A262为5 nom，NB/T 20004和GB/T 4334均为4 mm.
依据ASTM A262中的请求，当钢板厚度大于5mm、时，应从一个外表停止机加工，并保存一个资料的原始外表，且该外表为弯曲后的外外表，关于冷轧条钢或薄板可在交货厚度下停止实验。
依据NB/T 20004,试样中心线与轧制方向平行，当钢板厚度大于4mm时，应从一个外表停止机加工，并保存一个资料的原始外表。
依据GB/T4334,试样中心线与轧制方向平行，当钢板厚度大于4mm时，应制备两组试样，一组试样从一面加工到规则厚度，另一组试样从另一面加工到规则厚度。
另外，试样的取样方向，ASTM A262未作明白规则，NB/T 20004和GB/T4334均明白试样方向与轧制方向平行。GB/T4334请求对两个外表均停止弯曲实验，而ASTMA262和NB/T20004无此明白规则(普通仅请求与流体接触的外表停止弯曲实验)。
1.2敏化热处置制度比照剖析
奥氏体316L不锈钢管，在交货前普通均需停止固溶热处置(普通为1050-1150 ℃ )，以保证钢板具有优秀的力学性能和抗腐蚀性。依据相关研讨，晶间腐蚀实验的目的是为了研讨奥氏体不锈钢在一定温度区间保温一定时间后，随着晶间富铬碳化物的析出，招致晶界贫铬，使得晶界电极电位偏低或晶界构成不了连续致密的钝化膜，招致晶界被腐蚀。因而，奥氏体316L不锈钢管在晶间腐蚀实验前，普通需求停止敏化热处置，以保证在该温度区间富铬碳化物沿晶间最大水平的析出。
依据ASTM A262的请求，一切奥氏体不锈钢均应在交货状态(即固溶热处置后)在沸腾的腐蚀溶液中停止实验。另外，关于碳含量规则最大值为0.03%的超低碳不锈钢和经稳定化处置的不锈钢(如含Ti和Nb)，应在650-675℃之间停止敏化热处置，最常用的敏化热处置制度是675 ℃，敏化热处置时间为1h.
依据NB/T 20004,敏化热处置制度包括两种，A处置和B处置。A处置为:不含Mo钢的敏化热处置温度为650℃±10 ℃，含Mo钢的敏化热处置温度为675 ℃ 110 ℃，保温时间为10 min;B处置为:不含Mo钢的敏化热处置温度为700℃±10 ℃，含Mo钢的敏化热处置温度为725℃±10℃，保温时间为30 min,敏化热处置制度的选择在资料采购技术条件中规则，目前执行的规范包括RCC-M资料规范和基于RCC-M转换的NB/T资料规范。譬如，依据奥氏体316L不锈钢管采购技术条件RCC-M M3307中的请求:当0,.-0.03%(超低碳)和C}蕊 0.035%(超低碳控氮)时，不需求停止晶间腐蚀实验;当钢停止稳定化处置后，如Z6CNb 18-11 (Nb稳定化)和Z8CNT18-11(Ti稳定化)，敏化热处置制度为B处置;当Cr,a ; 0.06%且不含Mo(Z5CN18-10)时，敏化热处置制度选择A处置。
依据GB/T4334，只对超低碳(碳含量不大于0.03%)和稳定化(添加Ti和Nb )奥氏体不锈钢停止敏化热处置，敏化热处置温度为650 ℃，保温时间为2 h。
表2为不同规范中晶间腐蚀敏化热处置制度请求。可看出，ASTM和GB的请求比拟接近，都是请求对超低碳和稳定化的奥氏体316L不锈钢管停止敏化热处置，然后停止腐蚀实验。在RCC-M中，由于资料的敏化热处置制度是在资料采购技术条件中规则的，在RCC-M体系中的资料采购技术请求中，关于超低碳和稳定化奥氏体不锈钢，不请求停止晶间腐蚀实验。其他类型奥氏体不锈钢依据碳含量的不同，选择不同温度的敏化热处置制度。鉴于ASTM和GB规范以及中国的实践清况，在相应的NB体系资料规范中，请求超低碳和稳定化奥氏体不锈钢需求按B处置停止敏化;关于碳含量规则最大值为0.06%的奥氏体不锈钢，则请求采用A处置;其他碳含量更高的，则不需求停止敏化热处置，直接停止腐蚀实验。
经过上述比拟，可发现，NB体系资料规范中由于对碳含量规则最大值为0.06%的奥氏体不锈钢也要停止敏化热处置，而ASTM A262和GB/r4334中无此请求，据此可看出，NB体系资料规范中的请求最为严厉。
1.3腐蚀实验比照剖析
腐蚀实验比照剖析，主要从腐蚀仪器、腐蚀溶液、沸腾时间、腐蚀过程来停止阐明。
腐蚀实验用仪器和设备包括容量为1L带回流冷凝器的磨口锥形烧瓶和使溶液能坚持微沸状态的加热安装。在实验过程中，试样不能与瓶底接触，且试样之间不能互相接触。
1.4腐蚀结果评定请求比照剖析
腐蚀后的试样，经过弯曲实验，以检杳被检验外表(对应实验后的外外表)能否存在裂纹或龟裂。
依据ASTM A262，结果断定包括弯曲实验和金相检验。在弯曲实验中，弯曲，芯棒直径应等于待弯曲试样的厚度，弯曲角度为180°弯曲实验后，经过5-120倍放大倍数下察看外弯曲部位能否呈现裂纹或龟裂来肯定能否存在晶间腐蚀。假如存在疑问时，应停止金相检验(即在100-250倍放大倍数下经过察看弯曲试样外半径纵截面的金相组织来肯定)。
依据NB/T 20004，结果的断定包括声响实验、弯曲实验和金相检验。假如声响实验和弯曲实验存在疑问时，应停止金相检验。在声响实验中，假如试样跌落在金属检验平台上能发出洪亮金属声，则标明无晶间腐蚀。在弯曲实验中，弯曲芯棒直径应等于待弯试样厚度的2倍，弯曲角度为90°。
依据GB/T4334，结果的断定包括弯曲实验和金相检验。假如弯曲实验存在疑问时，则在100--500倍放大倍数下停止金相检验来肯定。在弯曲实验中，当试样厚度不大于1 nom时，弯曲芯棒直径为1 mm;当试样厚度大于1 mm时，弯曲芯棒直径为5mm:弯曲角度为180°。
表3为不同规范中的弯曲实验请求。可看出，在不同的规范中弯曲实验请求存在明显差别，互相之间无比拟性。
2结论
经过比照不同晶间腐蚀规范ASTM A262,NB/T 20004和GB/T4334在试样制备、敏化热处置制度、腐蚀实验过程、结果评定四个方面的请求，可得出如下结论:
(1)在试样制备中，三个规范对截取的试样类型和试样尺寸的请求不尽相同。另外，GB/T4334明白对两个外表均停止弯曲实验，因而相关于ASTMA262和NB/T 20004的请求更为严厉。
(2)敏化热处置制度，ASTM A262和GB/T4334请求比拟接近，均请求对超低碳和稳定化奥氏体不锈钢停止敏化热处置，但敏化热处置温度和保温时间不尽相同。依据NB体系资料规范的请求，超低碳和稳定化奥氏体不锈钢需求停止B处置的敏化热处置制度，对碳含量最大请求值为0.06%的，请求停止A处置，而对其他碳含量更高的，请求在固溶热处置状态直接停止晶间腐蚀实验。