奥氏体不锈钢晶间腐蚀环境
奥氏体等不锈钢晶间腐蚀介质：
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序号 |
介质或环境 |
备注 |
来源 |
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1 |
工业醋酸，醋酸CH3CO0H，工业乙酸 |
乙酸 |
SH/T 3059-2012 |
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2 |
硝酸铵NH4N03 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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3 |
硝酸钙Ca(N03)2 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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4 |
铬酸H2Cr04 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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5 |
氯化铬CrCl3·6H20 |
六水合三氯化铬，六水，氯化铬六水合物 |
SH/T 3059-2012 |
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6 |
硫酸铜CuS04 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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7 |
脂肪酸 |
常见种类:桂酸、豆蔻酸、花生四烯酸 |
SH/T 3059-2012 |
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8 |
氯化铁FeC13,三氯化铁 |
三氯化铁 |
SH/T 3059-2012 |
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9 |
硫酸铁Fe2 (S04)3 |
硫酸高铁 |
SH/T 3059-2012 |
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10 |
氯氰酸 |
hydrocyanic |
SH/T 3059-2012 |
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11 |
氢氟酸HF |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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12 |
顺丁烯二酸C4H404,马来酸 |
马来酸 |
SH/T 3059-2012 |
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13 |
甲酸HCOOH |
蚁酸 |
SH/T 3059-2012 |
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14 |
硝酸HN03 |
其水溶液俗称硝镪水或氨氮水 |
SH/T 3059-2012 |
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15 |
乙二酸H2C204,草酸 |
草酸 |
SH/T 3059-2012 |
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16 |
酚+环烷酸 |
苯酚简称酚，又名石炭酸 |
SH/T 3059-2012 |
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17 |
磷酸K3P04 |
正磷酸 |
SH/T 3059-2012 |
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18 |
盐雾 |
主要成分为NaCl |
SH/T 3059-2012 |
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19 |
海水 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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20 |
硫酸氢钠NaHS04 |
酸式硫酸钠 |
SH/T 3059-2012 |
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21 |
亚硫酸盐溶液Na2S03 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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22 |
二氧化硫(潮湿的)S02 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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23 |
硫酸H2S04 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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24 |
亚硫酸H2S03 |
亚硫酸酐溶液 |
SH/T 3059-2012 |
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25 |
硫酸+硫酸铜 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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26 |
硫酸+硫酸亚铁 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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27 |
硫酸+甲醇 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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28 |
乳酸C3H603 |
α-羟基丙酸、2-羟基丙酸 |
SH/T 3059-2012 |
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29 |
草酸H2C204 |
乙二酸 SH/T 3059-201 |
SH/T 3059-2012 |
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30 |
湿硫化氢H2S |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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31 |
次氯酸钠NaC10 |
Sodium Hypochlorite |
SH/T 3059-2012 |
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32 |
原油,石油原油 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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33 |
苯二酸C8H604 |
苯二田酸,1.4-苯二甲酸，对苯二甲酸,松油苯二甲酸，对苯二（甲）酸，对酞酸 |
SH/T 3059-2012 |
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34 |
高温水 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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35 |
盐酸HC1 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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36 |
尿素反应介质 |
/ |
SH/T 3059-2012 |
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37 |
醋酸+水杨酸 |
/ |
其他 |
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38 |
氢氰酸+二氧化硫 |
/ |
其他 |
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39 |
硫酸+醋酸 |
/ |
其他 |
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40 |
氢氟酸+硫酸铁 |
/ |
其他 |
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41 |
硫酸铵(NH4)2S04 |
硫铵 |
其他 |
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42 |
硝酸+盐酸 |
/ |
其他 |
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43 |
氢氧化钠+硫化钠 |
/ |
其他 |
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44 |
硫酸+硝酸 |
/ |
其他 |
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45 |
硝酸+氢氟酸 |
/ |
其他 |
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46 |
氢溴酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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47 |
氢碘酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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48 |
氢氰酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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49 |
氨基磺酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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50 |
次氯酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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51 |
乙酸酐 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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52 |
丙二酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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53 |
环烷酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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54 |
水杨酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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55 |
苹果酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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56 |
柠檬酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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57 |
马来酐 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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58 |
富马酸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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59 |
硝酸银 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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60 |
硫酸钠 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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61 |
硫酸铝 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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62 |
硫酸亚铁 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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63 |
亚硫酸钙 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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64 |
氯化钠 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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65 |
氢氟酸钠 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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66 |
氢氧化钠 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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67 |
硫化铁 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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68 |
硫化铝 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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69 |
硫化钠 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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70 |
湿二氧化硫 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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71 |
尿素氨基甲酸铵溶液 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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72 |
亚硫酸纸 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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73 |
牛皮纸浆 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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74 |
亚硫酸蒸煮液 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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75 |
玉米淀粉浆 |
(由盐酸或硫酸制) |
HG/T20581-2020 |
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76 |
油田污水 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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77 |
轻水堆高温水 |
/ |
HG/T20581-2020 |
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序号 |
介质或环境 |
备注 |
来源 |
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N1 |
醇类 |
指一般纯的化学品 |
SH/T 3059-2012 |
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N2 |
醛类 |
指一般纯的化学品 |
SH/T 3059-2012 |
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N3 |
酮类 |
指一般纯的化学品 |
SH/T 3059-2012 |
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N4 |
醚类 |
指一般纯的化学品 |
SH/T 3059-2012 |
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N5 |
苯类 |
指一般纯的化学品 |
SH/T 3059-2012 |
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N6 |
酚 |
指一般纯的化学品 |
SH/T 3059-2012 |
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N7 |
汽油 |
指一般纯的化学品 |
SH/T 3059-2012 |
相关
引用来源: TSG
D0001-2009
奥氏体不锈钢在在以下条件下，应当考虑发生晶间腐蚀的可能性:
1)低碳(C≤0.08%)非稳定化不锈钢，在热加工或者焊接后使用:
2)超低碳(C≤0.03%)不锈钢，在高于425℃长期使用。
引用来源: GB/T
20801.2-2020附录C(C.6.2)
晶间腐蚀是奥氏体不锈钢和镍基耐蚀合金在特定有限的几种无机及有机酸中(通常在高于常温的温度下)发生的沿晶界进行的选择性局部腐蚀(属电化学腐蚀)。
1)低碳(含碳量C≤0.08%)非稳定化不锈钢(加加06Cr19i10、06Cr17Ni12Mo2)在非固溶状态下
(包括固溶后经热加工或焊接)不宜用于可能发生品间腐蚀的环境，材料要求参见附录C。
2)超低碳不锈钢在425℃以上长期使用存在晶间腐蚀倾向，材料要求参见附录C。
3)根据设计文件要求，奥氏体不锈钢可按GB/T4334进行晶间腐蚀试验，也可按相关标准进行应力腐蚀试验或点腐蚀试验，试验方法、试样状态、抽样比例和合格指标应在设计文件中明确。
晶间腐蚀是奥氏体不锈钢和镍基耐蚀合金在特定有限的几种无机及有机酸中(通常在高于常温的温度下)发生的沿晶界进行的选择性局部腐蚀(属电化学腐蚀)。
发生晶间腐蚀的机理一船均解释为与不良的热履历导致碳化铬在晶界连续析出而产生的敏化贫铬现象有关。此外，σ相、CHi相、焊接金属中的δ铁素体甚至“端晶”也有可能导致类似晶间腐蚀的选择性腐蚀。由于碳在高镍镍基耐蚀合金中的溶解度比低含镍量的奥氏体不锈钢更低，因此因敏化而产生晶间腐饨的倾向更大。
防止晶间腐饨的对策如下:
a)固溶(即将碳化物重新在高温下溶解到奥氏体晶内)后快冷，防止碳化物在敏化区再次析出。
b)超低碳(300系列奥氏体不锈钢含碳量≤0.03%;镍基耐蚀合金及双相不锈钢、高性能奥氏体不锈钢含碳量≤0.02%，其至0.015%);但超低碳奥氏体合金在敏化区长期停留仍不能防止碳化物析出，见图C.2所示。
c)加入、钛等强烈碳化物元素，优先形成铌、钛的碳化物而减少碳化铬在晶界连续析出，或再施以稳定化处理进一步强化稳定化效果。
d)晶间腐蚀试验是研究奥氏体合金及其制作工艺应对晶间腐蚀倾向的重要方法，但各种晶间腐蚀试验方法与不锈钢用户所面临的腐蚀环境缺乏对应性与可比性。因此，晶间腐蚀试验不应成为用户的选材依据。对于腐蚀环境下使用300系列奥氏体不锈钢而言，超低碳、双牌号或稳定化已成惯例，绝古多数潜在的晶间腐蚀风险已被控制，加上常用的硫酸-硫酸铜铜屑法的敏感性不高，因此除极少数的工况外(如尿毒、硝酸用途的休氏试验)，晶间腐蚀试验在实际工程中很少用作300系列奥氏体不锈钢质量控制要求。
e)而对镍基耐蚀合金及高镍的高性能不锈钢，由于产生晶间腐蚀的倾向更大，同时面临更为亚苛的腐独环境，因此间腐蚀试验经常作为质量控制的保证，但应注意试验方法的对应性。双相不锈钢更应注意敏化处理的话用性。
引用来源: SH/T
3059-2012
奥氏体不锈钢使用于可能引起晶间腐蚀的环情时，应按GB/T 4334进行晶间腐蚀倾向性试验。奥氏体不锈钢除下列情况外，应以供货状态的试样进行晶间腐蚀倾向试验:
a)焊接结构(包括焊缝金属)用钢材应以供货状态经敏化处理的试样进行试验，焊接接头以焊态试样进行试验;
b)除固溶外理和稳定化处理外，凡在制造和使用过程中需经历400℃以上温度加热的奥氏体不锈钢，应以供货状态经敏化外理的试样进行试验。敏化外理的温度宜为650℃，保温时间为0.5h~2h;双相不锈钢宜为650℃，保温时间不应小于0.5h。
引用来源: SH/T 3075-2009附录B奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向性试验
不含稳定化元毒(Ti、Nb)，且含碳量大于0.03%的奥氏体不锈钢需经焊接或400℃以上热加工时，不宜用于可能引起不锈钢晶间腐蚀的环境。
奥氏体不锈钢用于可能引起晶间腐蚀的环境时，应按GB/T 4334进行晶间腐蚀倾向性试验。具体试验方法的选用及其合格要求可按附录B的规定。
B.1在大于等干60℃且浓度大于等干5%的硝酸中使用的奥氏体不锈钢，应按GB/T 4334-2008方法C不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法进行试验，五个周期的平均腐蚀率或三个周期的最大腐蚀率应不大于0.6g/(m^2h)(相当于0.6mm/a)，试样为敏化状态。
B.2非含钼奥氏体不锈钢(如0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、0Cr18Ni9及类似钢材)在B.1条环境以外的环境下:
a)一般要求，按GB/T 4334-2008方法E，弯曲试验后，试样表面不得有晶间腐蚀裂纹:
b)较高要求，按GB/T4334-2008方法B，平均腐蚀速率应不大于1.1g/(m^2·h)。也可按GB/T4334-2008方法C进行不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法试验，其合格指标同B.1条的要求。
B.3含钼奥氏体不锈钢(如0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2及类似的钢材):
a)一般要求，按GB/T4334-2008方法E，弯曲试验后，试样表面不得有晶间腐蚀裂纹:
b)较高要求，按GB/T4334-2008方法D，腐蚀度比值不大于1.5。也可按GB/T4334-2008方法B，平均腐蚀速率应不大于1.1g/(m^2.h)。
B.4介质有特殊要求时，可进行上述规定以外的晶间腐蚀试验，并规定相应的合格要求。
B.5允许采用GB/T 4334-2008方法A作为65%硝酸法、硫酸-硫酸铜法、硫酸-硫酸铁法、硝酸-氢氟酸法的筛选试验方法，但用于65%的硝酸法的筛选时，不适用于含Mo或含Ti的奥氏体不锈钢。
B.6奥氏体不锈钢除下列情况外，应以供货状态的试样进行晶间腐蚀倾向试验
a)焊接结构(包括焊补)用钢材应以供货状态经敏化外理的试样进行试验，焊接接头以焊态试样进行试验;
b)在制造或使用过程中需经历400℃以上温度加热(固溶处理或稳定化处理除外)的奥氏体不锈钢，应以供货状态经敏化处理的试样进行试验，其焊接接头试样也应经敏化处理。敏化处理的温度一般为650℃，保温时间为0.5h~2h;双相不锈钢为650℃，保温0.5h。