Zkoušení mezikrystalové koroze: ASTM A262 a senzibilizace

Problém: senzibilizace

Když austenitická korozivzdorná ocel stráví čas v rozsahu přibližně 450–850 °C — nejčastěji v tepelně ovlivněné oblasti vedle svaru — uhlík migruje na hranice zrn a vylučuje se jako karbid chromu. Kov bezprostředně vedle každé hranice ztrácí chrom a může klesnout pod úroveň potřebnou k udržení pasivního filmu. Samotná zrna zůstávají zdravá, ale hranice tvoří souvislou síť náchylnou ke korozi. V agresivním prostředí je ocel napadána podél hranic a může doslova ztrácet zrna — mezikrystalová koroze.

Existují tři obrany dané konstrukcí jakosti: jakosti L (uhlík omezený na maximálně 0.03%) reakci vyhladoví, stabilizované jakosti (321 s titanem, 347 s niobem) vážou uhlík do neškodných karbidů a správné rozpouštěcí žíhání rozpouští karbidy, které se vytvořily.

Postupy podle ASTM A262

ASTM A262 není jedna zkouška, ale soubor postupů, z nichž každý je zaměřen na konkrétní slitiny a mechanismy napadení:

Postup	Zkušební médium a povaha	Typicky se používá pro
A	Leptání kyselinou šťavelovou — rychlý screening; klasifikuje naleptanou mikrostrukturu	První filtr: přijatelné struktury nepotřebují další zkoušku
B	Síran železitý–kyselina sírová — výsledek jako úbytek hmotnosti (rychlost koroze)	Jakosti obsahující molybden, jako jsou 316/317, a stabilizované jakosti
C	Kyselina dusičná (Hueyho zkouška) — pět období varu, úbytek hmotnosti za období	Jakosti s vysokým obsahem chromu; rovněž odhaluje účinky fáze sigma u jakostí s molybdenem
E	Měď–síran měďnatý–kyselina sírová (Straussova zkouška) — expozice, poté zkouška ohybem: trhliny odhalí napadení	Detekce ochuzení o chrom u jakostí jako 304/304L a stabilizovaných typů
F	Měď–síran měďnatý–50% kyselina sírová — úbytek hmotnosti	Lité austenitické slitiny a jakosti s vysokým obsahem molybdenu

Evropa pokrývá podobnou oblast v EN ISO 3651-2, s vlastními metodami a pravidly hodnocení; specifikace by měla uvádět jeden systém a jeden postup, nikoli pouze "IGC test".

Kdy kupující specifikují zkoušení mezikrystalové koroze

• Svařovaná zařízení pro chemický, farmaceutický a potravinářský provoz, kde jsou svarové oblasti exponovanou plochou.
• Provoz s kyselinou dusičnou a silně oxidující provoz, kde se tradičně uvádějí výsledky postupu C.
• Každá austenitická jakost jiná než L a nestabilizovaná, která bude svařována nebo se při výrobě setká s rozsahem senzibilizačních teplot.
• Kvalifikace materiálu po podezřelém tepelném zpracování, rovnání nebo opravě.

Jak výsledek poctivě interpretovat

Výsledek podle A262 osvědčuje stav zkoušeného vzorku — senzibilizovaný vzorek nevyhoví, i když je chemické složení jeho jakosti správné, a dobře vyrobený vzorek mezní jakosti může vyhovět. Údaje o úbytku hmotnosti jsou srovnávací rychlosti specifické pro daný postup, nikoli předpovědi životnosti, a limity přijatelnosti (jsou-li číselné) stanoví nákupní specifikace, nikoli samotná A262. Zkouška se proto nejlépe používá jako brána pro stav materiálu a výrobní praxi — přesně ty věci, které certifikát chemického složení ukázat nemůže.