Thử nghiệm ăn mòn liên hạt: ASTM A262 và hiện tượng nhạy cảm hóa

Vấn đề: nhạy cảm hóa

Khi thép không gỉ austenitic ở trong khoảng thời gian trong phạm vi khoảng 450–850 °C — phổ biến nhất là trong vùng ảnh hưởng nhiệt bên cạnh mối hàn — carbon di chuyển đến các biên hạt và kết tủa dưới dạng chromium carbide. Kim loại ngay bên cạnh mỗi biên hạt bị mất chromium, và có thể giảm xuống dưới mức cần thiết để duy trì màng thụ động. Bản thân các hạt vẫn lành lặn, nhưng các biên hạt tạo thành một mạng lưới liên tục, dễ ăn mòn. Trong môi trường xâm thực, thép bị tấn công dọc theo các biên hạt và theo nghĩa đen có thể mất hạt — ăn mòn liên hạt.

Có ba biện pháp bảo vệ tồn tại theo thiết kế mác thép: các mác L (carbon giới hạn ở tối đa 0.03%) làm cho phản ứng thiếu nguyên liệu, các mác ổn định hóa (321 với titanium, 347 với niobium) khóa carbon trong các carbide vô hại, và ủ hòa tan đúng cách hòa tan các carbide đã hình thành.

Các phương pháp thực hành ASTM A262

ASTM A262 không phải là một thử nghiệm mà là một tập hợp các phương pháp thực hành, mỗi phương pháp nhắm vào các hợp kim và cơ chế tấn công cụ thể:

Practice	Test medium and nature	Typically used for
A	Tẩm thực acid oxalic — sàng lọc nhanh; phân loại cấu trúc vi mô sau tẩm thực	Bộ lọc đầu tiên: các cấu trúc chấp nhận được không cần thử nghiệm thêm
B	Ferric sulfate–sulfuric acid — kết quả giảm khối lượng (tốc độ ăn mòn)	Các mác chứa molybdenum như 316/317, và các mác ổn định hóa
C	Nitric acid (thử nghiệm Huey) — năm chu kỳ sôi, giảm khối lượng mỗi chu kỳ	Các mác chromium cao; cũng cho thấy tác động của pha sigma trong các mác molybdenum
E	Copper–copper sulfate–sulfuric acid (thử nghiệm Strauss) — phơi nhiễm, sau đó thử uốn: vết nứt cho thấy sự tấn công	Phát hiện sự suy giảm chromium trong các mác như 304/304L và các loại ổn định hóa
F	Copper–copper sulfate–50% sulfuric acid — giảm khối lượng	Các hợp kim austenitic đúc và các mác molybdenum cao

Châu Âu bao phủ lĩnh vực tương tự trong EN ISO 3651-2, với các phương pháp và quy tắc đánh giá riêng; một quy cách kỹ thuật nên nêu tên một hệ thống và một phương pháp thực hành, không chỉ "IGC test".

Khi nào người mua quy định thử nghiệm IGC

• Thiết bị hàn cho dịch vụ hóa chất, dược phẩm và thực phẩm, nơi các vùng mối hàn là khu vực bị phơi nhiễm.
• Các dịch vụ nitric-acid và oxy hóa mạnh, nơi kết quả Practice C theo truyền thống được trích dẫn.
• Bất kỳ mác austenitic nào không phải L, không ổn định hóa sẽ được hàn hoặc tiếp xúc với khoảng nhiệt độ gây nhạy cảm hóa trong quá trình chế tạo.
• Thẩm định vật liệu sau xử lý nhiệt, nắn thẳng hoặc sửa chữa đáng ngờ.

Diễn giải kết quả một cách trung thực

Một kết quả A262 chứng nhận tình trạng của mẫu đã thử — một mẫu bị nhạy cảm hóa sẽ không đạt ngay cả khi thành phần hóa học mác thép của nó đúng, và một mẫu được chế tạo tốt của một mác ở ngưỡng biên có thể đạt. Các số liệu giảm khối lượng là các tốc độ so sánh chuyên biệt theo phương pháp thực hành, không phải dự đoán về tuổi thọ làm việc, và các giới hạn chấp nhận (khi có số) được đặt ra bởi quy cách mua hàng, không phải bởi chính A262. Do đó thử nghiệm được sử dụng tốt nhất như một cổng kiểm soát tình trạng vật liệu và thực hành chế tạo — chính những điều mà một chứng chỉ thành phần hóa học không thể thể hiện.