分析不銹鋼復(fù)合板晶間腐蝕試驗(yàn)的方法

不銹鋼復(fù)合板

不銹鋼復(fù)合板是不銹鋼和碳鋼或低合金鋼通過(guò)一定的方法結(jié)合成一體的復(fù)合材料，由于其具有不銹鋼優(yōu)良的耐腐蝕性能和低合金鋼的力學(xué)性能，節(jié)約鎳鉻貴重金屬，降低設(shè)備制造成本，因而在化工、石油、海水淡化、造船工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

標(biāo)準(zhǔn)的缺失

對(duì)于不銹鋼材料來(lái)說(shuō)，晶間腐蝕是設(shè)備失效的主要形式之一，但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)模糊不清也沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)不銹鋼復(fù)合板成品復(fù)層晶間腐蝕檢驗(yàn)的方法，故而，本文將論述現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)中對(duì)不銹鋼晶間腐蝕傾向檢驗(yàn)的現(xiàn)狀，并提出應(yīng)針對(duì)不銹鋼復(fù)合板制定復(fù)層晶間腐蝕檢驗(yàn)的方法及合格標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)標(biāo)中不銹鋼晶間腐蝕檢驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定

國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中不銹鋼復(fù)合板復(fù)層晶間腐蝕試驗(yàn)的要求匯總?cè)绫?所示，可以看出，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)僅要求在復(fù)合前對(duì)不銹鋼的晶間腐蝕傾向進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行復(fù)合。但是對(duì)于復(fù)合成品復(fù)層不銹鋼晶間腐蝕敏感性的檢驗(yàn)規(guī)定模糊不清。

表1 國(guó)標(biāo)中對(duì)復(fù)層不銹鋼晶間腐蝕檢驗(yàn)的規(guī)定

現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)僅僅規(guī)定了復(fù)合前的不銹鋼要經(jīng)過(guò)晶間腐蝕檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行復(fù)合，忽視了復(fù)合板的熱加工過(guò)程對(duì)不銹鋼層耐蝕性能的影響，造成復(fù)合板制品在使用后可能很快產(chǎn)生腐蝕，嚴(yán)重影響復(fù)合板制品的使用壽命，因此，對(duì)復(fù)合板成品復(fù)層晶間腐蝕的檢驗(yàn)十分必要，標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)有明確的規(guī)定。

關(guān)于不銹鋼復(fù)合板復(fù)層晶間腐蝕檢驗(yàn)的方法，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定按照GB/T 4334不銹鋼晶間腐蝕檢驗(yàn)方法進(jìn)行，筆者認(rèn)為這樣的檢驗(yàn)方法有不合理之處。

圖1 不銹鋼復(fù)合板結(jié)構(gòu)示意圖

圖1所示的為復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖，單面復(fù)合中厚板復(fù)層公稱(chēng)厚度為1.0~18mm，一般為2~4mm，與單純的不銹鋼材料相比，不銹鋼復(fù)合板有其自身的特點(diǎn)，復(fù)層不銹鋼與基層碳鋼為一體，界面處存在一定寬度的元素?cái)U(kuò)散區(qū)域，含量梯度導(dǎo)致低合金鋼中的碳元素會(huì)向不銹鋼側(cè)遷移，界面附近不銹鋼層增碳，使增碳層的晶間腐蝕傾向比其他區(qū)域嚴(yán)重。增碳層的厚度隨著不銹鋼復(fù)合板的復(fù)合方法、坯料厚度及后續(xù)熱加工工藝的不同產(chǎn)生相應(yīng)的變化，厚度范圍為幾十微米至1.5mm不等。

現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有根據(jù)不銹鋼復(fù)合板的特點(diǎn)提出相應(yīng)的檢驗(yàn)方法和合格標(biāo)準(zhǔn)，比如是將復(fù)合板進(jìn)行整體檢驗(yàn)，還是將復(fù)層剝離下來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)是否與純不銹鋼材料有所區(qū)別等。對(duì)于復(fù)層的增碳層，其晶間腐蝕敏感性要高于遠(yuǎn)離界面的區(qū)域，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中也沒(méi)有針對(duì)不銹鋼層增碳層提出相應(yīng)的要求，如界面附近增碳層采用何種方法進(jìn)行檢驗(yàn)，可以容忍晶間腐蝕檢驗(yàn)不合格的寬度等。

顯然，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不銹鋼復(fù)合板成品晶間腐蝕檢驗(yàn)的規(guī)定還不夠具體，導(dǎo)致供需雙方對(duì)此問(wèn)題模糊不清，且沒(méi)有針對(duì)不銹鋼復(fù)合板的特點(diǎn)提出相應(yīng)的檢驗(yàn)方法和合格標(biāo)準(zhǔn)。因此須針對(duì)不銹鋼復(fù)合板復(fù)層的特點(diǎn)制定相應(yīng)的晶間腐蝕檢驗(yàn)方法和合格標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有文獻(xiàn)中不銹鋼復(fù)合板晶間腐蝕檢驗(yàn)的方法

筆者查閱了現(xiàn)有文獻(xiàn)中報(bào)道的關(guān)于不銹鋼復(fù)合板復(fù)層晶間腐蝕的檢驗(yàn)方法，由于標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，現(xiàn)有研究中采用的方法各異，現(xiàn)有文獻(xiàn)中的晶間腐蝕試驗(yàn)方法及復(fù)層材料如表2所示。

表2 現(xiàn)有文獻(xiàn)中不銹鋼復(fù)合板復(fù)層晶間腐蝕檢驗(yàn)方法

由于不銹鋼復(fù)合板不同于單一的不銹鋼材料，將不銹鋼晶間腐蝕檢驗(yàn)的方法應(yīng)用于不銹鋼復(fù)合板復(fù)層晶間腐蝕的檢驗(yàn)都存在一定的局限性。

熱酸浸蝕試驗(yàn)(如方法B和方法E)存在試樣如何加工，界面增碳層如何檢驗(yàn)的問(wèn)題;

方法A草酸電解試驗(yàn)方法雖能反映整個(gè)不銹鋼層的晶間腐蝕傾向，但其一般作為篩選試驗(yàn);

EPR法則只能檢驗(yàn)不銹鋼復(fù)合板復(fù)層不銹鋼的表面，對(duì)判定結(jié)果目前也沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

隨著不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，其應(yīng)用日益廣泛，應(yīng)制定專(zhuān)門(mén)針對(duì)復(fù)層不銹鋼晶間腐蝕檢驗(yàn)的具體標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語(yǔ)

不銹鋼復(fù)合板復(fù)層耐晶間腐蝕性能是不銹鋼復(fù)合板的重要指標(biāo)之一，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)復(fù)合鋼板成品晶間腐蝕檢驗(yàn)的規(guī)定不具體，且沒(méi)有針對(duì)不銹鋼復(fù)合板本身的特點(diǎn)提出相應(yīng)的檢驗(yàn)方法和合格標(biāo)準(zhǔn)，而是完全套用不銹鋼晶間腐蝕檢驗(yàn)的方法。為了規(guī)范不銹鋼復(fù)合板市場(chǎng)，促進(jìn)不銹鋼復(fù)合板行業(yè)的發(fā)展，建議進(jìn)一步完善不銹鋼復(fù)合板晶間腐蝕的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。