آزمون خوردگی بین‌دانه‌ای: ASTM A262 و حساس‌شدگی

مسئله: حساس‌شدگی

هنگامی که فولاد زنگ‌نزن آستنیتی مدتی را در محدوده تقریبا 450–850 °C سپری می‌کند — بیشتر در ناحیه متاثر از حرارت در کنار یک جوش — کربن به مرزدانه‌ها مهاجرت می‌کند و به‌صورت کاربید کروم رسوب می‌کند. فلز بلافاصله در کنار هر مرز، کروم از دست می‌دهد و می‌تواند به زیر سطح لازم برای حفظ فیلم پسیو بیفتد. خود دانه‌ها سالم باقی می‌مانند، اما مرزها یک شبکه پیوسته و مستعد خوردگی تشکیل می‌دهند. در یک محیط تهاجمی، فولاد در امتداد مرزها مورد حمله قرار می‌گیرد و می‌تواند به معنای واقعی دانه از دست بدهد — خوردگی بین‌دانه‌ای.

سه دفاع با طراحی گرید وجود دارد: گریدهای L (کربن محدودشده به حداکثر 0.03%) واکنش را گرسنه نگه می‌دارند, گریدهای پایدارشده (321 با تیتانیوم, 347 با نیوبیوم) کربن را در کاربیدهای بی‌ضرر قفل می‌کنند و آنیل محلول صحیح، کاربیدهایی را که تشکیل شده‌اند حل می‌کند.

رویه‌های ASTM A262

ASTM A262 یک آزمون نیست، بلکه مجموعه‌ای از رویه‌ها است که هر یک برای آلیاژها و مکانیسم‌های حمله خاصی هدف‌گذاری شده‌اند:

رویه	محیط آزمون و ماهیت	معمولا برای
A	اچ اسید اگزالیک — غربالگری سریع؛ ریزساختار اچ‌شده را طبقه‌بندی می‌کند	فیلتر اول: ساختارهای قابل قبول به آزمون بیشتر نیاز ندارند
B	سولفات فریک–اسید سولفوریک — نتیجه کاهش جرم (نرخ خوردگی)	گریدهای حاوی مولیبدن مانند 316/317 و گریدهای پایدارشده
C	اسید نیتریک (آزمون Huey) — پنج دوره جوشش، کاهش جرم در هر دوره	گریدهای پرکروم؛ همچنین اثرات فاز سیگما را در گریدهای مولیبدن آشکار می‌کند
E	مس–سولفات مس–اسید سولفوریک (آزمون Strauss) — مواجهه، سپس یک آزمون خمش: ترک‌ها حمله را آشکار می‌کنند	تشخیص تهی‌شدگی کروم در گریدهایی مانند 304/304L و انواع پایدارشده
F	مس–سولفات مس–50% اسید سولفوریک — کاهش جرم	آلیاژهای آستنیتی ریخته‌گری‌شده و گریدهای پرمولیبدن

اروپا زمینه مشابهی را در EN ISO 3651-2 پوشش می‌دهد، با روش‌ها و قواعد ارزیابی خاص خود؛ یک مشخصات باید یک سیستم و یک رویه را نام ببرد، نه فقط «IGC test» را.

چه زمانی خریداران آزمون IGC را مشخص می‌کنند

• تجهیزات جوش‌داده‌شده برای سرویس شیمیایی، دارویی و غذایی، جایی که نواحی جوش، ناحیه در معرض هستند.
• سرویس‌های اسید نیتریک و به‌شدت اکسیدکننده، جایی که نتایج رویه C به‌طور سنتی ذکر می‌شوند.
• هر گرید آستنیتی غیر L و غیرپایدارشده که جوش داده خواهد شد یا محدوده دمای حساس‌کننده را در ساخت خواهد دید.
• تایید صلاحیت متریال پس از عملیات حرارتی مشکوک، صاف‌کاری یا تعمیر.

تفسیر صادقانه نتیجه

یک نتیجه A262 وضعیت نمونه آزمون‌شده را گواهی می‌کند — یک نمونه حساس‌شده حتی اگر ترکیب شیمیایی گرید آن صحیح باشد رد می‌شود و یک نمونه خوش‌ساخت از یک گرید مرزی می‌تواند قبول شود. ارقام کاهش جرم، نرخ‌های مقایسه‌ای اختصاصی هر رویه هستند، نه پیش‌بینی عمر سرویس، و حدود پذیرش (در جایی که عددی هستند) توسط مشخصات خرید تعیین می‌شوند، نه توسط خود A262. بنابراین این آزمون به بهترین شکل به‌عنوان یک دروازه برای وضعیت متریال و رویه ساخت استفاده می‌شود — دقیقا همان چیزهایی که یک گواهی ترکیب شیمیایی نمی‌تواند نشان دهد.