服務熱線：雙芯可調縮孔母材的耐腐蝕性試驗工藝詳解
2018年11月26日
滄州五森管道有限公司
石油化工用雙芯可調縮孔生產過程中涉及到的腐蝕介質是很多的。我們已經知道，不同的材料對相同的介質，或者不同的介質對同一種材料，其腐蝕機理和腐蝕形態是不相同的。即使同一種材料在同一介質中，因介質的溫度、壓力、濃度、流態等不同，其腐蝕機理和腐蝕形態也是不同的。這些因素耦合的結果導致了許多浩繁的材料-腐蝕環境，而這樣的每個耦合環境都需要通過試驗來判定材料的耐蝕問題，因此可以說，這一類的試驗方法是 浩繁的。但是，工程上要做的腐蝕試驗并不多，而大多數的腐蝕試驗是在試驗研究中進行的，或者是在實際生產中實測并進行數據分析和經驗積累的。工程設計中往往是借助于這些試驗研究數據或實測數據進行材料選擇的，雙芯可調縮孔只有當由于制造或施工過程中可能會引起材料耐蝕性的變化時，設計人員才可能提出做一些腐蝕試驗。這類腐蝕試驗主要包括晶間腐蝕試驗和應力腐蝕試驗兩種。
(一)晶間腐蝕試驗
可發生晶間腐蝕的材料-環境組合在石油化工用雙芯可調縮孔生產中有很多，除不銹鋼外，鋁及其合金、鎳合金、鎂合金等材料在 定的腐蝕環境下都可以發生晶間腐蝕，但是工程上遇到 多的是奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕問題，故在此僅介紹奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕試驗。
GB4334.1~GB4334.9標準中給出了九種不同的不銹鋼晶間腐蝕試驗方法。常用的有GB4334.1《10%草酸浸蝕試驗方法》(俗稱C法)、GB4334.2《硫酸-硫酸鐵腐蝕試驗方法》、GB4334.3《65%硝酸腐蝕試驗方法》(俗稱X法)、GB4334.4《硝酸-氫氟酸腐蝕試驗方法》和GB4334.5《硫酸-硫酸銅腐蝕試驗方法》(俗稱L法)等五種。
具體選用何種方法一般根據需要和經驗確定。美國常用X法，此法能 地呈現高腐蝕速率，但其試驗周期較長，一般為3個周期(每個周期為48小時)。我國雙芯可調縮孔則常在合成尿素或60℃到沸點的稀硝酸介質中才用此法。一般情況下，國內常用L法，而C法則供其它方法篩選之用。
L法的評定方法：將腐蝕后的試樣彎曲90°，用10倍的放大鏡檢查試樣表面，若出現晶間腐蝕裂紋時，則再加倍取樣重試，如果其中仍有一個出現晶間腐蝕裂紋，則認為該材料具有晶間腐蝕傾向。
X法的評定方法：三個周期中， 的腐蝕速率小于等于0.6mm/a時為一級，大于0.6而小于等于1mm/a時為二級，大于1mm/a而小于等于2mm/a時為三級，大于2mm/a時為四級，雙芯可調縮孔。
C法的評定方法：在150~500倍的金相顯微鏡下觀查試樣的浸蝕部位，晶界沒有腐蝕溝槽，晶粒呈臺階狀為一級。晶界有蝕溝，但沒有一個晶界被蝕溝包圍為二級。晶界有蝕溝，個別晶粒被蝕溝包圍為三級。晶界有蝕溝，大部分晶粒被蝕溝包圍為四級。級別為二、三、四級者要判斷是否需要采取其它方法進一步檢驗。
(二)應力腐蝕試驗方法
雙芯可調縮孔應力腐蝕試驗方法在工程上用的并不多，只有在很 殊的場合才要求做，我國尚無相應的標準可執行。
應力腐蝕試驗的方法有很多，各國也不統一，但主要可歸為以下四種：
1、恒變形法
它是用玻璃棒夾持著雙芯可調縮孔試樣，使其產生一定的彎曲變形，然后置于實際的腐蝕環境或模擬的腐蝕環境中，記錄試樣的斷裂時間或一定時間后的裂紋深度，通過靜力學公式推導出其 應力，并根據 應力與裂紋的深度或斷裂的時間進行關聯分析，由此判其耐應力腐蝕的性能。該方法定量化比較困難，且試驗數據不宜作為設計數據。該方法已被列入ASTM標準。
2、恒載荷法
它是對雙芯可調縮孔試件加一個已知的恒定外力，記錄它在腐蝕介質中的斷裂時間，根據靜力學公式算出試件中的應力值，從而建立起應力-應力腐蝕斷裂-時間的關系。該方法測量時間較長，設備價格較貴，但試驗數據可直接用于設計。該方法已為ASTM、DIN、JIS等標準所采用。
3、恒應變速率法
該方法是在專用的試驗機上進行的。給雙芯可調縮孔試件加載并使其應變速率以10-5/S~10-7/S的速度遞增。觀查它在腐蝕介質中的斷裂時間，同時可得到相應的應力-應變曲線。記錄斷裂的時間和斷裂時的 應力及 應變量，并使其 應力和 應變量與無腐蝕情況下的 應力和 應變量相比，以此來判斷它對應力腐蝕的敏感性。該方法能在短期內作出評定，同時能得到裂紋擴展的情況，對高載荷下的材料比較適合，但實驗設備貴，且不能同時進行多個試樣的試驗。此法于1997年在加拿大多倫多召開的應力腐蝕討論會上被認定。
4、斷裂力學法
它是通過給雙芯可調縮孔試件加一個較大的恒定載荷，并通過 殊的專用設施測定并記錄試樣在腐蝕介質中裂紋的擴展速率及應力腐蝕臨界強度因子，利用斷裂力學理論進行判斷和設計。該方法能夠得到有關裂紋擴展的情況，測得的應力腐蝕強度因子可直接用于設計，但測量設備 麻煩，且不能獲得裂紋初期生成的有關信息。
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