การทดสอบการกัดกร่อนตามขอบเกรน: ASTM A262 และการไวต่อการกัดกร่อน

ปัญหา: ภาวะไวต่อการกัดกร่อน

เมื่อสเตนเลสออสเทนิติกอยู่ในช่วงประมาณ 450–850 °C เป็นระยะเวลาหนึ่ง — พบมากที่สุดในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนข้างรอยเชื่อม — คาร์บอนจะเคลื่อนไปสู่ขอบเกรนและตกตะกอนเป็นโครเมียมคาร์ไบด์ โลหะที่อยู่ติดกับขอบเกรนแต่ละเส้นจะสูญเสียโครเมียม และอาจลดลงต่ำกว่าระดับที่จำเป็นต่อการรักษาฟิล์มพาสซีฟ ตัวเกรนเองยังคงแข็งแรง แต่ขอบเกรนก่อตัวเป็นเครือข่ายต่อเนื่องที่เสี่ยงต่อการกัดกร่อน ในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง เหล็กจะถูกโจมตีตามขอบเกรนและอาจสูญเสียเกรนออกไปจริง ๆ — การกัดกร่อนตามขอบเกรน

การป้องกันมีสามวิธีโดยการออกแบบเกรด: เกรด L (จำกัดคาร์บอนไว้สูงสุด 0.03%) ทำให้ปฏิกิริยาขาดธาตุตั้งต้น เกรดเสถียร (321 ผสมไทเทเนียม, 347 ผสมไนโอเบียม) กักคาร์บอนไว้ในคาร์ไบด์ที่ไม่เป็นอันตราย และการอบละลายที่ถูกต้องจะละลายคาร์ไบด์ที่ก่อตัวขึ้น

วิธีปฏิบัติตาม ASTM A262

ASTM A262 ไม่ใช่การทดสอบเดียว แต่เป็นกลุ่มของวิธีปฏิบัติ แต่ละวิธีมุ่งเป้าไปที่โลหะผสมและกลไกการโจมตีเฉพาะ:

วิธีปฏิบัติ	ตัวกลางการทดสอบและลักษณะ	โดยทั่วไปใช้สำหรับ
A	การกัดด้วยกรดออกซาลิก — การคัดกรองอย่างรวดเร็ว; จัดประเภทโครงสร้างจุลภาคหลังการกัด	ตัวกรองแรก: โครงสร้างที่ยอมรับได้ไม่ต้องทดสอบเพิ่มเติม
B	เฟอร์ริกซัลเฟต–กรดซัลฟิวริก — ผลการสูญเสียมวล (อัตราการกัดกร่อน)	เกรดที่มีโมลิบดีนัม เช่น 316/317 และเกรดเสถียร
C	กรดไนตริก (การทดสอบฮิวอีย์) — ช่วงการต้มเดือดห้าช่วง การสูญเสียมวลต่อช่วง	เกรดโครเมียมสูง; ยังเผยผลของเฟสซิกมาในเกรดโมลิบดีนัมด้วย
E	ทองแดง–คอปเปอร์ซัลเฟต–กรดซัลฟิวริก (การทดสอบชเตราส์) — การสัมผัส จากนั้นการทดสอบการดัด: รอยแตกเผยให้เห็นการโจมตี	การตรวจหาการขาดโครเมียมในเกรด เช่น 304/304L และประเภทเสถียร
F	ทองแดง–คอปเปอร์ซัลเฟต–กรดซัลฟิวริก 50% — การสูญเสียมวล	โลหะผสมออสเทนิติกงานหล่อและเกรดโมลิบดีนัมสูง

ยุโรปครอบคลุมเรื่องที่คล้ายกันใน EN ISO 3651-2 โดยมีวิธีและกฎการประเมินของตนเอง; ข้อกำหนดควรระบุระบบหนึ่งระบบและวิธีปฏิบัติหนึ่งวิธี ไม่ใช่เพียงแค่ "IGC test"

เมื่อใดที่ผู้ซื้อกำหนดการทดสอบ IGC

• อุปกรณ์เชื่อมสำหรับงานเคมี เภสัชกรรม และอาหาร ซึ่งบริเวณรอยเชื่อมคือพื้นที่ที่สัมผัส
• งานกรดไนตริกและงานออกซิไดซ์รุนแรง ซึ่งผลตามวิธีปฏิบัติ C ถูกอ้างถึงตามธรรมเนียม
• เกรดออสเทนิติกที่ไม่ใช่เกรด L และไม่ใช่เกรดเสถียรใด ๆ ที่จะถูกเชื่อมหรือสัมผัสช่วงอุณหภูมิที่ทำให้เกิดภาวะไวต่อการกัดกร่อนระหว่างการผลิต
• การรับรองวัสดุหลังการอบชุบด้วยความร้อน การดัดตรง หรือการซ่อมแซมที่น่าสงสัย

การตีความผลอย่างซื่อตรง

ผลตาม A262 รับรอง สภาพของตัวอย่างที่ทดสอบ — ตัวอย่างที่เกิดภาวะไวต่อการกัดกร่อนจะไม่ผ่าน แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมีของเกรดจะถูกต้อง และตัวอย่างของเกรดที่อยู่ตรงเกณฑ์ที่ผลิตอย่างดีก็สามารถผ่านได้ ตัวเลขการสูญเสียมวลเป็นอัตราเปรียบเทียบเฉพาะของแต่ละวิธีปฏิบัติ ไม่ใช่การทำนายอายุการใช้งาน และขีดจำกัดการยอมรับ (ในกรณีที่เป็นตัวเลข) กำหนดโดยข้อกำหนดการสั่งซื้อ ไม่ใช่โดย A262 เอง ดังนั้นการทดสอบนี้จึงเหมาะที่สุดที่จะใช้เป็นด่านตรวจสภาพวัสดุและแนวปฏิบัติการผลิต — ซึ่งเป็นสิ่งที่ใบรับรององค์ประกอบทางเคมีแสดงไม่ได้อย่างแท้จริง