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不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验方法和标准
浏览: 发布日期:2019-03-19

不锈钢复合板

不锈钢复合板是不锈钢和碳钢或低合金钢通过一定的方法结合成一体的复合材料,由于其具有不锈钢优良的耐腐蚀性能和低合金钢的力学性能,节约镍铬贵重金属,降低设备制造成本,因而在化工、石油、海水淡化、造船工业等领域得到了广泛的应用。

 

标准的缺失

对于不锈钢材料来说,晶间腐蚀是设备失效的主要形式之一,但现有标准模糊不清也没有专门针对不锈钢复合板成品复层晶间腐蚀检验的方法,故而,本文将论述现有标准及文献中对不锈钢晶间腐蚀倾向检验的现状,并提出应针对不锈钢复合板制定复层晶间腐蚀检验的方法及合格标准。

 

国标中不锈钢晶间腐蚀检验的相关规定

国内标准中不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验的要求汇总如表1所示,可以看出,国内现有标准仅要求在复合前对不锈钢的晶间腐蚀倾向进行检验,检验合格后进行复合。但是对于复合成品复层不锈钢晶间腐蚀敏感性的检验规定模糊不清。

 

表1 国标中对复层不锈钢晶间腐蚀检验的规定

 

 

现有标准仅仅规定了复合前的不锈钢要经过晶间腐蚀检验合格后才能进行复合,忽视了复合板的热加工过程对不锈钢层耐蚀性能的影响,造成复合板制品在使用后可能很快产生腐蚀,严重影响复合板制品的使用寿命,因此,对复合板成品复层晶间腐蚀的检验十分必要,标准中应有明确的规定。

 

关于不锈钢复合板复层晶间腐蚀检验的方法,现有标准中规定按照GB/T 4334不锈钢晶间腐蚀检验方法进行,笔者认为这样的检验方法有不合理之处。

 

 

图1 不锈钢复合板结构示意图

 

图1所示的为复合板的结构示意图,单面复合中厚板复层公称厚度为1.0~18mm,一般为2~4mm,与单纯的不锈钢材料相比,不锈钢复合板有其自身的特点,复层不锈钢与基层碳钢为一体,界面处存在一定宽度的元素扩散区域,含量梯度导致低合金钢中的碳元素会向不锈钢侧迁移,界面附近不锈钢层增碳,使增碳层的晶间腐蚀倾向比其他区域严重。增碳层的厚度随着不锈钢复合板的复合方法、坯料厚度及后续热加工工艺的不同产生相应的变化,厚度范围为几十微米至1.5mm不等。

 

现有标准并没有根据不锈钢复合板的特点提出相应的检验方法和合格标准,比如是将复合板进行整体检验,还是将复层剥离下来进行检验,检验的合格标准是否与纯不锈钢材料有所区别等。对于复层的增碳层,其晶间腐蚀敏感性要高于远离界面的区域,现有标准中也没有针对不锈钢层增碳层提出相应的要求,如界面附近增碳层采用何种方法进行检验,可以容忍晶间腐蚀检验不合格的宽度等。

 

显然,现有标准对不锈钢复合板成品晶间腐蚀检验的规定还不够具体,导致供需双方对此问题模糊不清,且没有针对不锈钢复合板的特点提出相应的检验方法和合格标准。因此须针对不锈钢复合板复层的特点制定相应的晶间腐蚀检验方法和合格标准。

 

现有文献中不锈钢复合板晶间腐蚀检验的方法

笔者查阅了现有文献中报道的关于不锈钢复合板复层晶间腐蚀的检验方法,由于标准中没有统一的规定,现有研究中采用的方法各异,现有文献中的晶间腐蚀试验方法及复层材料如表2所示。

 

表2 现有文献中不锈钢复合板复层晶间腐蚀检验方法

 

      

由于不锈钢复合板不同于单一的不锈钢材料,将不锈钢晶间腐蚀检验的方法应用于不锈钢复合板复层晶间腐蚀的检验都存在一定的局限性。

热酸浸蚀试验(如方法B和方法E)存在试样如何加工,界面增碳层如何检验的问题;

方法A草酸电解试验方法虽能反映整个不锈钢层的晶间腐蚀倾向,但其一般作为筛选试验;

EPR法则只能检验不锈钢复合板复层不锈钢的表面,对判定结果目前也没有统一标准。

 

随着不锈钢复合板生产规模的扩大,其应用日益广泛,应制定专门针对复层不锈钢晶间腐蚀检验的具体标准。

 

结束语

不锈钢复合板复层耐晶间腐蚀性能是不锈钢复合板的重要指标之一,现有标准对复合钢板成品晶间腐蚀检验的规定不具体,且没有针对不锈钢复合板本身的特点提出相应的检验方法和合格标准,而是完全套用不锈钢晶间腐蚀检验的方法。为了规范不锈钢复合板市场,促进不锈钢复合板行业的发展,建议进一步完善不锈钢复合板晶间腐蚀的检验标准。