Δοκιμή Διακρυσταλλικής Διάβρωσης: ASTM A262 και Ευαισθητοποίηση

Το πρόβλημα: ευαισθητοποίηση

Όταν ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας παραμένει στο εύρος περίπου 450–850 °C — συχνότερα στη θερμικά επηρεασμένη ζώνη δίπλα σε μια συγκόλληση — ο άνθρακας μεταναστεύει στα όρια των κόκκων και καθιζάνει ως καρβίδιο του χρωμίου. Το μέταλλο αμέσως δίπλα σε κάθε όριο χάνει χρώμιο και μπορεί να πέσει κάτω από το επίπεδο που απαιτείται για τη διατήρηση της παθητικής μεμβράνης. Οι ίδιοι οι κόκκοι παραμένουν υγιείς, αλλά τα όρια σχηματίζουν ένα συνεχές, επιρρεπές στη διάβρωση δίκτυο. Σε επιθετικό μέσο ο χάλυβας προσβάλλεται κατά μήκος των ορίων και μπορεί κυριολεκτικά να χάσει κόκκους — διακρυσταλλική διάβρωση.

Τρεις άμυνες υπάρχουν εκ σχεδιασμού ποιότητας: οι ποιότητες L (άνθρακας περιορισμένος σε μέγιστο 0.03%) στερούν την αντίδραση, οι σταθεροποιημένες ποιότητες (321 με τιτάνιο, 347 με νιόβιο) δεσμεύουν τον άνθρακα σε αβλαβή καρβίδια και η σωστή ανόπτηση διαλυτοποίησης διαλύει καρβίδια που έχουν σχηματιστεί.

Οι πρακτικές του ASTM A262

Το ASTM A262 δεν είναι μία δοκιμή αλλά ένα σύνολο πρακτικών, καθεμία στοχευμένη σε συγκεκριμένα κράματα και μηχανισμούς προσβολής:

Practice	Test medium and nature	Typically used for
A	Χάραξη με οξαλικό οξύ — ταχεία διαλογή· ταξινομεί τη χαραγμένη μικροδομή	Πρώτο φίλτρο: οι αποδεκτές δομές δεν χρειάζονται περαιτέρω δοκιμή
B	Θειικός σίδηρος–θειικό οξύ — αποτέλεσμα απώλειας μάζας (ρυθμός διάβρωσης)	Ποιότητες που περιέχουν μολυβδαίνιο όπως 316/317 και σταθεροποιημένες ποιότητες
C	Νιτρικό οξύ (Huey test) — πέντε περίοδοι βρασμού, απώλεια μάζας ανά περίοδο	Ποιότητες υψηλού χρωμίου· αποκαλύπτει επίσης επιδράσεις φάσης σίγμα σε ποιότητες μολυβδαινίου
E	Χαλκός–θειικός χαλκός–θειικό οξύ (Strauss test) — έκθεση, στη συνέχεια δοκιμή κάμψης: οι ρωγμές αποκαλύπτουν προσβολή	Ανίχνευση εξάντλησης χρωμίου σε ποιότητες όπως 304/304L και σταθεροποιημένους τύπους
F	Χαλκός–θειικός χαλκός–50% θειικό οξύ — απώλεια μάζας	Χυτά ωστενιτικά κράματα και ποιότητες υψηλού μολυβδαινίου

Η Ευρώπη καλύπτει παρόμοιο έδαφος στο EN ISO 3651-2, με δικές της μεθόδους και κανόνες αξιολόγησης· μια προδιαγραφή πρέπει να ονομάζει ένα σύστημα και μία πρακτική, όχι απλώς «IGC test».

Πότε οι αγοραστές προδιαγράφουν δοκιμή IGC

• Συγκολλημένος εξοπλισμός για χημική, φαρμακευτική και τροφική υπηρεσία, όπου οι ζώνες συγκόλλησης είναι η εκτεθειμένη περιοχή.
• Υπηρεσίες νιτρικού οξέος και ισχυρά οξειδωτικές, όπου τα αποτελέσματα της Practice C αναφέρονται παραδοσιακά.
• Οποιαδήποτε ωστενιτική ποιότητα μη-L, μη σταθεροποιημένη που θα συγκολληθεί ή θα δει το εύρος θερμοκρασίας ευαισθητοποίησης κατά την κατασκευή.
• Πιστοποίηση υλικού μετά από ύποπτη θερμική κατεργασία, ευθυγράμμιση ή επισκευή.

Ειλικρινής ερμηνεία του αποτελέσματος

Ένα αποτέλεσμα A262 πιστοποιεί την κατάσταση του δοκιμασμένου δείγματος — ένα ευαισθητοποιημένο δοκίμιο αποτυγχάνει ακόμη και αν η χημική σύσταση της ποιότητάς του είναι σωστή και ένα καλοφτιαγμένο δοκίμιο μιας οριακής ποιότητας μπορεί να περάσει. Τα στοιχεία απώλειας μάζας είναι συγκριτικοί ρυθμοί ειδικοί για την πρακτική, όχι προβλέψεις διάρκειας ζωής σε υπηρεσία, και τα όρια αποδοχής (όπου είναι αριθμητικά) ορίζονται από την προδιαγραφή αγοράς, όχι από το ίδιο το A262. Η δοκιμή χρησιμοποιείται επομένως καλύτερα ως πύλη για την κατάσταση του υλικού και την πρακτική κατασκευής — ακριβώς τα πράγματα που ένα πιστοποιητικό χημικής σύστασης δεν μπορεί να δείξει.