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1、什么是鎳基合金晶間腐蝕試驗(yàn)？

鎳基合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能又細(xì)分為鎳基耐熱合金，鎳基耐蝕合金，鎳基耐磨合金，鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。高溫合金按照基體的不同，分為鐵基高溫合金，鎳基高溫合金與鈷基高溫合金，其中鎳基高溫合金簡(jiǎn)稱鎳基合金。

鎳基合金因其具有良好的耐腐蝕性能，目前已被廣泛用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境。但是如果選材不當(dāng)，熱處理和加工工藝不合理，也會(huì)使鎳基合金在晶界部位產(chǎn)生貧化區(qū)域，從而導(dǎo)致其在特定介質(zhì)中發(fā)生晶間腐蝕。例如Ni-Mo合金中，沿晶界析出Ni₇Mo₆造成貧Mo區(qū)，在還原性介質(zhì)中發(fā)生晶間腐蝕。

晶間腐蝕是指沿著金屬晶粒邊界或晶界附近發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象。晶間腐蝕是局部腐蝕的一種，主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合，大大降低金屬的機(jī)械強(qiáng)度。而且腐蝕發(fā)生后金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤，看不出被破壞的跡象，但晶粒間結(jié)合力顯著減弱，力學(xué)性能惡化，不能經(jīng)受敲擊，因此是一種很危險(xiǎn)的腐蝕。產(chǎn)生晶間腐蝕的條件：1）金屬或合金中含有雜質(zhì)，或者有第二相沿晶界析出。2）晶界與晶粒內(nèi)化學(xué)成分的差異，在適宜的介質(zhì)中形成腐蝕的電池，晶界為陽極，晶粒為陰極，晶界產(chǎn)生選擇性溶解。3）有特定的腐蝕介質(zhì)存在。在某些合金-介質(zhì)體系中，往往產(chǎn)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。

晶間腐蝕試驗(yàn)是指在特定介質(zhì)條件下檢驗(yàn)金屬材料晶間腐蝕敏感性的加速金屬腐蝕試驗(yàn)方法，目的是了解材料的化學(xué)成分、熱處理和加工工藝是否合理。鎳基合金晶間腐蝕試驗(yàn)是指測(cè)定在硫酸鐵(Ⅲ)-硫酸溶液、銅-硫酸銅-16%硫酸溶液、鹽酸溶液或硝酸溶液中，鎳合金對(duì)晶間腐蝕敏感性的試驗(yàn)。

2、鎳基合金晶間腐蝕試驗(yàn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有？

GB/T 15260-2016 金屬和合金的腐蝕 鎳合金晶間腐蝕試驗(yàn)方法

ISO 9400-2013 鎳基合金 抗晶間腐蝕的測(cè)定

ASTM G28-02（2015）煅制富鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性的探測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

3、鎳基合金晶間腐蝕試驗(yàn)測(cè)試要點(diǎn)總結(jié)

（1）GB/T 15260-2016金屬和合金的腐蝕 鎳合金晶間腐蝕試驗(yàn)方法

適用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鎳合金(鐵鎳基、鎳基)晶間腐蝕試驗(yàn)方法的試樣、試驗(yàn)設(shè)備、適用范圍、試驗(yàn)溶液、試驗(yàn)程序和試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定及試驗(yàn)報(bào)告。本標(biāo)準(zhǔn)包括以下四種試驗(yàn)方法:

方法A：硫酸鐵(Ⅲ)-硫酸試驗(yàn)；方法B：銅-硫酸銅-16%硫酸試驗(yàn)；方法C：鹽酸試驗(yàn)；方法D：硝酸試驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于腐蝕環(huán)境中所使用的鎳合金，四種方法的選擇、合金的敏化處理制度以及結(jié)果的判據(jù)等由合金的供需雙方協(xié)商。

試樣要求：方法A、C、D推薦試樣總面積為500 mm²~2000 mm²,試樣側(cè)面積與兩大面的面積之比應(yīng)不大于20%；焊接試樣應(yīng)包括焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬，兩邊的母材金屬均不大于13 mm。方法B推薦彎曲試樣尺寸；（80 mm~100 mm）*20 mm*（3 mm~4mm）(寬度或厚度不足推薦尺寸的試樣按實(shí)際尺寸取樣)，外徑不大于40mm的管材取整管試樣，長(zhǎng)度取25 mm,方法B應(yīng)以原始表面作為彎曲的外表面。

試驗(yàn)溶液：方法A 硫酸鐵(Ⅲ)-硫酸試驗(yàn)，236mL硫酸（優(yōu)級(jí)純）+400mL蒸餾水或去離子水+25g硫酸鐵（優(yōu)級(jí)純）。方法B：銅-硫酸銅-16%硫酸試驗(yàn)，100g（CuSO₄·5H₂O）+100mL硫酸（分析純）+蒸餾水或去離子水。方法C：鹽酸試驗(yàn)，306mL蒸餾水或去離子水+300mL鹽酸（分析純）。方法D：硝酸試驗(yàn)，（65±0.2）wt%的硝酸溶液

試驗(yàn)裝置：配有冷凝球的索氏或阿氏冷凝器的磨口燒瓶、配有冷-指性冷凝器的錐形瓶試驗(yàn)裝置、廣口錐形瓶、試樣支架、加熱裝置、分析天平

試驗(yàn)周期：方法A推薦部分合金材料的試驗(yàn)時(shí)間為24h或120h；方法B推薦24h或72h；方法C推薦168h；方法D推薦5個(gè)周期，每個(gè)周期48h，也可以使用48h+96h+96h的周期。

試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定：腐蝕速率、晶間腐蝕深度、晶間腐蝕傾向結(jié)果，其中腐蝕速率γ_corr的計(jì)算公式如下：

式中；

γ_corr--腐蝕速率

K--常數(shù)

△m--失重，單位g

A--暴露面積，單位cm²

t--暴露時(shí)間，單位h

ρ--密度，單位g/cm³