服务热线：双芯可调缩孔母材的耐腐蚀性试验工艺详解
2018年11月26日
沧州五森管道有限公司
石油化工用双芯可调缩孔生产过程中涉及到的腐蚀介质是很多的。我们已经知道，不同的材料对相同的介质，或者不同的介质对同一种材料，其腐蚀机理和腐蚀形态是不相同的。即使同一种材料在同一介质中，因介质的温度、压力、浓度、流态等不同，其腐蚀机理和腐蚀形态也是不同的。这些因素耦合的结果导致了许多浩繁的材料-腐蚀环境，而这样的每个耦合环境都需要通过试验来判定材料的耐蚀问题，因此可以说，这一类的试验方法是 浩繁的。但是，工程上要做的腐蚀试验并不多，而大多数的腐蚀试验是在试验研究中进行的，或者是在实际生产中实测并进行数据分析和经验积累的。工程设计中往往是借助于这些试验研究数据或实测数据进行材料选择的，双芯可调缩孔只有当由于制造或施工过程中可能会引起材料耐蚀性的变化时，设计人员才可能提出做一些腐蚀试验。这类腐蚀试验主要包括晶间腐蚀试验和应力腐蚀试验两种。
(一)晶间腐蚀试验
可发生晶间腐蚀的材料-环境组合在石油化工用双芯可调缩孔生产中有很多，除不锈钢外，铝及其合金、镍合金、镁合金等材料在 定的腐蚀环境下都可以发生晶间腐蚀，但是工程上遇到 多的是奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题，故在此仅介绍奥氏体不锈钢的晶间腐蚀试验。
GB4334.1~GB4334.9标准中给出了九种不同的不锈钢晶间腐蚀试验方法。常用的有GB4334.1《10%草酸浸蚀试验方法》(俗称C法)、GB4334.2《硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法》、GB4334.3《65%硝酸腐蚀试验方法》(俗称X法)、GB4334.4《硝酸-氢氟酸腐蚀试验方法》和GB4334.5《硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》(俗称L法)等五种。
具体选用何种方法一般根据需要和经验确定。美国常用X法，此法能 地呈现高腐蚀速率，但其试验周期较长，一般为3个周期(每个周期为48小时)。我国双芯可调缩孔则常在合成尿素或60℃到沸点的稀硝酸介质中才用此法。一般情况下，国内常用L法，而C法则供其它方法筛选之用。
L法的评定方法：将腐蚀后的试样弯曲90°，用10倍的放大镜检查试样表面，若出现晶间腐蚀裂纹时，则再加倍取样重试，如果其中仍有一个出现晶间腐蚀裂纹，则认为该材料具有晶间腐蚀倾向。
X法的评定方法：三个周期中， 的腐蚀速率小于等于0.6mm/a时为一级，大于0.6而小于等于1mm/a时为二级，大于1mm/a而小于等于2mm/a时为三级，大于2mm/a时为四级，双芯可调缩孔。
C法的评定方法：在150~500倍的金相显微镜下观查试样的浸蚀部位，晶界没有腐蚀沟槽，晶粒呈台阶状为一级。晶界有蚀沟，但没有一个晶界被蚀沟包围为二级。晶界有蚀沟，个别晶粒被蚀沟包围为三级。晶界有蚀沟，大部分晶粒被蚀沟包围为四级。级别为二、三、四级者要判断是否需要采取其它方法进一步检验。
(二)应力腐蚀试验方法
双芯可调缩孔应力腐蚀试验方法在工程上用的并不多，只有在很 殊的场合才要求做，我国尚无相应的标准可执行。
应力腐蚀试验的方法有很多，各国也不统一，但主要可归为以下四种：
1、恒变形法
它是用玻璃棒夹持着双芯可调缩孔试样，使其产生一定的弯曲变形，然后置于实际的腐蚀环境或模拟的腐蚀环境中，记录试样的断裂时间或一定时间后的裂纹深度，通过静力学公式推导出其 应力，并根据 应力与裂纹的深度或断裂的时间进行关联分析，由此判其耐应力腐蚀的性能。该方法定量化比较困难，且试验数据不宜作为设计数据。该方法已被列入ASTM标准。
2、恒载荷法
它是对双芯可调缩孔试件加一个已知的恒定外力，记录它在腐蚀介质中的断裂时间，根据静力学公式算出试件中的应力值，从而建立起应力-应力腐蚀断裂-时间的关系。该方法测量时间较长，设备价格较贵，但试验数据可直接用于设计。该方法已为ASTM、DIN、JIS等标准所采用。
3、恒应变速率法
该方法是在专用的试验机上进行的。给双芯可调缩孔试件加载并使其应变速率以10-5/S~10-7/S的速度递增。观查它在腐蚀介质中的断裂时间，同时可得到相应的应力-应变曲线。记录断裂的时间和断裂时的 应力及 应变量，并使其 应力和 应变量与无腐蚀情况下的 应力和 应变量相比，以此来判断它对应力腐蚀的敏感性。该方法能在短期内作出评定，同时能得到裂纹扩展的情况，对高载荷下的材料比较适合，但实验设备贵，且不能同时进行多个试样的试验。此法于1997年在加拿大多伦多召开的应力腐蚀讨论会上被认定。
4、断裂力学法
它是通过给双芯可调缩孔试件加一个较大的恒定载荷，并通过 殊的专用设施测定并记录试样在腐蚀介质中裂纹的扩展速率及应力腐蚀临界强度因子，利用断裂力学理论进行判断和设计。该方法能够得到有关裂纹扩展的情况，测得的应力腐蚀强度因子可直接用于设计，但测量设备 麻烦，且不能获得裂纹初期生成的有关信息。
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