粒界腐食試験：ASTM A262 と鋭敏化

問題：鋭敏化

オーステナイト系ステンレス鋼がおよそ 450–850 °C の範囲に時間を過ごすと — 最も一般的には溶接部に隣接する熱影響部で — 炭素が結晶粒界へ移動し、クロム炭化物として析出します。各粒界のすぐ隣の金属はクロムを失い、不動態皮膜を維持するのに必要なレベルを下回る場合があります。結晶粒自体は健全なままですが、粒界は連続した腐食しやすいネットワークを形成します。腐食性の媒質中では、鋼は粒界に沿って攻撃を受け、文字通り結晶粒を失うことがあります — 粒界腐食です。

鋼種設計による防御は三つ存在します。L 鋼種（炭素を最大 0.03% に制限）は反応を枯渇させ、安定化鋼種（チタンを含む 321、ニオブを含む 347）は炭素を無害な炭化物に固定し、適切な溶体化焼なましは形成された炭化物を溶解します。

ASTM A262 の実施方法

ASTM A262 は一つの試験ではなく実施方法の集まりであり、それぞれが特定の合金と攻撃機構を対象としています。

実施方法	試験媒質と性質	主な適用対象
A	シュウ酸エッチング — 迅速なスクリーニング；エッチングされた組織を分類する	最初のフィルター：許容できる組織は追加試験を要しない
B	硫酸第二鉄–硫酸 — 質量損失（腐食速度）の結果	316/317 のようなモリブデン含有鋼種、および安定化鋼種
C	硝酸（Huey 試験） — 五回の沸騰期間、期間ごとの質量損失	高クロム鋼種；モリブデン鋼種におけるシグマ相の影響も明らかにする
E	銅–硫酸銅–硫酸（Strauss 試験） — 曝露の後、曲げ試験：き裂が攻撃を明らかにする	304/304L のような鋼種および安定化タイプにおけるクロム欠乏の検出
F	銅–硫酸銅–50% 硫酸 — 質量損失	鋳造オーステナイト合金および高モリブデン鋼種

欧州では EN ISO 3651-2 が同様の領域をカバーしており、独自の方法と評価規則を備えています。仕様書では、単に「IGC 試験」とするのではなく、一つの体系と一つの実施方法を指定すべきです。

購入者が IGC 試験を指定する場合

• 化学、医薬、食品用途の溶接機器で、溶接部が露出する領域である場合。
• 硝酸および強酸化性の用途で、Practice C の結果が伝統的に引用される場合。
• 溶接される、または製造時に鋭敏化温度範囲にさらされる、あらゆる非 L、非安定化のオーステナイト系鋼種。
• 疑わしい熱処理、矯正、修理の後の材料の適格性確認。

結果を正直に解釈する

A262 の結果は、試験した試料の状態を証明します — 鋭敏化した試験片は、その鋼種の化学成分が正しくても不合格となり、限界的な鋼種のよく作られた試験片は合格する場合があります。質量損失の数値は実施方法固有の比較速度であり、使用寿命の予測ではなく、合否限界（数値の場合）は A262 自体ではなく購入仕様によって定められます。したがって、この試験は、材料の状態と製造方法に対するゲートとして最もよく用いられます — まさに化学成分証明書では示すことのできない事柄です。