1926年Hatfeild 曾采用硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅溶液(ye)試驗敏(min)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。后(hou)來Strauss等人做(zuo)了(le)改(gai)進,最(zui)后(hou)發(fa)展(zhan)成為(wei)一(yi)(yi)種常用的(de)(de)(de)(de)(de)檢驗奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準試驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)。不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅試驗中的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)位(wei)(wei)在(zai)(zai)+0.3~+0.58V范(fan)(fan)圍(wei)內(nei)(相對于標(biao)準氫電(dian)極(ji))。在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)(yi)電(dian)位(wei)(wei)范(fan)(fan)圍(wei)內(nei),晶(jing)粒(li)(li)(18%Cr-10%Ni)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度最(zui)小(xiao),為(wei)0.1μA/c㎡,而貧(pin)(pin)鉻區(10%Cr-10%Ni)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度很(hen)大(da),為(wei)10μA/c㎡或更(geng)大(da)一(yi)(yi)些。如果敏(min)化(hua)嚴(yan)重,例(li)如鉻量為(wei)7.5%(重量)時(shi),貧(pin)(pin)鉻區將(jiang)被腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi),腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度大(da)于105μA/c㎡.這(zhe)樣大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度差,將(jiang)會(hui)(hui)引起嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。但(dan)(dan)是在(zai)(zai)這(zhe)種腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介質中,除了(le)表(biao)面上少(shao)數幾個晶(jing)粒(li)(li)脫落(luo)外,一(yi)(yi)般(ban)不(bu)(bu)會(hui)(hui)產生晶(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)脫落(luo),腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)只局限在(zai)(zai)1μm級厚度的(de)(de)(de)(de)(de)貧(pin)(pin)鉻區進行。因(yin)此不(bu)(bu)像65%硝酸(suan)(suan)試驗和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鐵試驗那樣會(hui)(hui)引起明顯的(de)(de)(de)(de)(de)重量損失(shi)。但(dan)(dan)大(da)部分的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)因(yin)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)變得(de)像沒有粘接的(de)(de)(de)(de)(de)磚(zhuan)砌結構一(yi)(yi)樣。因(yin)此,不(bu)(bu)能用重量法(fa)(fa)來判(pan)(pan)斷晶(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感性。然而,電(dian)阻,機械性能卻發(fa)生了(le)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)變,故彎曲裂紋、電(dian)阻和抗(kang)拉強度變化(hua)乃是這(zhe)一(yi)(yi)試驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)較(jiao)好評(ping)判(pan)(pan)依(yi)據(ju)。
在硫酸(suan)-硫酸(suan)銅溶液(ye)中(zhong)腐(fu)蝕電(dian)位是(shi)處(chu)(chu)在+0.3~+0.58V范圍的(de)上限部分(如(ru)+0.58V處(chu)(chu))。但是(shi),把(ba)金屬(shu)銅屑(xie)或銅丸放入溶液(ye)中(zhong)并與試(shi)樣(yang)接觸(chu)時(shi),試(shi)樣(yang)的(de)電(dian)位變(bian)得和銅的(de)電(dian)位相(xiang)同,為+0.3V(對標準(zhun)氫(qing)電(dian)極)。也(ye)就是(shi)根據Cu2+、Cu+和Cu的(de)共(gong)存電(dian)位,并在此電(dian)位下保持恒定(ding)。在這(zhe)一電(dian)位下,它可(ke)能在活化區內腐(fu)蝕。晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕的(de)穿透速度很大,可(ke)以(yi)(yi)把(ba)試(shi)驗(yan)時(shi)間(jian)(jian)縮短到24小(xiao)時(shi),甚至有些鋼種還(huan)經不(bu)起(qi)這(zhe)樣(yang)長的(de)浸蝕,試(shi)驗(yan)時(shi)間(jian)(jian)還(huan)可(ke)以(yi)(yi)縮短到15小(xiao)時(shi)。
一、應用范圍和優缺(que)點
這一方法可用于評定交貨狀態的熱處理、添加穩定元素(如鈦或鈮)以及降低碳含量在防止晶間腐蝕方面的作用,適用于不銹鋼的鍛材和焊接件。具體可以用這一方法檢驗304不銹鋼、304L不銹(xiu)鋼、316不銹鋼、316L不銹鋼(gang)、317不銹鋼、317L不銹(xiu)鋼、321不(bu)銹(xiu)鋼、347不(bu)銹鋼中碳化鉻引起的晶間腐蝕敏感性,不能檢驗與σ相有關的晶間腐蝕敏感性。
這一方法的優點。在硫酸-硫酸銅溶液中添加銅屑,電位降低較快,較穩定,溶液量和銅屑量對試驗結果影響不大,腐蝕條件比較穩定,操作容易控制。因此,H2SO4-CuSO4-銅屑法被各國采用,如今已成為一種國際標準方法。前蘇聯還發展了硫酸-硫酸銅-鋅粉法110g CuSO4·5H2O+55mL(密度1.84) H2SO4+5g鋅粉+1L蒸餾水,煮沸144小時。
二、試(shi)樣尺寸及制備
焊(han)接試(shi)樣應從與產(chan)品鋼材相(xiang)同而且焊(han)接工藝也相(xiang)同的試(shi)板上選取。
試樣尺寸(cun)選取(qu)方法(fa)見(jian)表(biao) 2-4 ,焊(han)接試樣、焊(han)條試樣及堆(dui)焊(han)焊(han)條試樣的選取(qu)方法(fa)分別見(jian)圖(tu)2-8、圖(tu)2-9、圖(tu)2-10、圖(tu)2-11。


試樣用(yong)鋸切取,如(ru)用(yong)剪(jian)切時,應通過(guo)切削或研(yan)磨方法除去剪(jian)切的影響部分(fen)。
試樣上有氧化(hua)皮時,要(yao)通過切削或研磨除掉。需要(yao)敏化(hua)處理的試樣,應(ying)在敏化(hua)處理后行研磨。
試(shi)樣(yang)切取及(ji)表(biao)面(mian)研磨時(shi),應防止過熱(re),被試(shi)驗(yan)的試(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)粗糙(cao)度Ra 必須小于(yu)0.8μm。不能進行研磨的試(shi)樣(yang),根(gen)據雙方協議也(ye)可以采用其他方法處理。
焊(han)(han)接試(shi)樣(yang)直接以焊(han)(han)后狀態進行(xing)試(shi)驗。對焊(han)(han)后還要經過(guo)350℃以上(shang)熱加工的焊(han)(han)接件,試(shi)樣(yang)焊(han)(han)后還應(ying)進行(xing)敏(min)化處理,敏(min)化處理制度在協議中另行(xing)規定。
三(san)、試驗條件和步驟
1. 試驗溶液(ye):將100g硫(liu)酸銅(GB 665,分析純(chun))溶解于700mL蒸餾水(shui)(shui)或(huo)去離子水(shui)(shui)中再加入100mL硫(liu)酸(GB 625,優級(ji)純(chun)),用蒸餾水(shui)(shui)或(huo)去離子水(shui)(shui)稀釋至1000mL,配制成硫(liu)硫(liu)酸銅溶液(ye)。
2. 試(shi)驗前將試(shi)樣用適當的溶(rong)劑或洗滌劑(非氯化物)去(qu)油并干(gan)燥。
3. 在燒瓶(ping)底部鋪一層(ceng)銅屑(xie)(GB-466 純度不小于(yu)99.5%),然后放置試樣。保(bao)證(zheng)每個(ge)試與(yu)銅屑(xie)接觸(chu)的(de)情況(kuang)下,同一燒瓶(ping)中允許放幾層(ceng)同一鋼種的(de)試樣,但(dan)是,試樣之間要互不接觸(chu)。
4. 試驗溶(rong)液(ye)應(ying)高出最上層試樣(yang)20mm以(yi)上,每次試驗都應(ying)使用新的試驗溶(rong)液(ye)。注:仲裁試驗時,試驗溶(rong)液(ye)量按試樣(yang)表面積計算,其量在(zai)8mL/c㎡以(yi)上。
5. 將燒瓶放在加熱(re)裝置上,通(tong)以冷卻水,加熱(re)試(shi)驗溶液,使之(zhi)保(bao)持微沸狀(zhuang)態。試(shi)樣連(lian)續16小時。
6. 試(shi)驗后(hou)取出試(shi)樣,洗凈,干燥,彎(wan)曲。
四、試驗結(jie)果評定
1. 壓力加工(gong)件和焊(han)接件試樣彎曲(qu)角(jiao)度為180°,焊(han)接接頭沿熔合線進行彎曲(qu)。鑄鋼件彎曲(qu)角(jiao)度為90°。
2. 試樣(yang)彎曲用(yong)的壓(ya)頭(tou)直徑(jing),當試樣(yang)厚(hou)度不大于1mm時,壓(ya)頭(tou)直徑(jing)為(wei)1mm;當試樣(yang)厚(hou)度大于1mm時,壓(ya)頭(tou)直徑(jing)為(wei)5mm。
3. 彎曲(qu)后的試(shi)樣(yang)在10倍(bei)放大鏡下觀察彎曲(qu)試(shi)樣(yang)外表面,有(you)無因晶(jing)間腐(fu)蝕而(er)產生的裂(lie)紋(wen),從試(shi)樣(yang)的彎曲(qu)部位(wei)棱角產生的裂(lie)紋(wen),以及不(bu)伴有(you)裂(lie)紋(wen)的滑移線,縐紋(wen)和表面粗糙等都不(bu)能認(ren)為是(shi)晶(jing)間腐(fu)蝕而(er)產生的裂(lie)紋(wen)。
4. 試樣不能進行(xing)彎曲(qu)評定(ding)或彎曲(qu)的裂(lie)紋難以判(pan)定(ding)時,則采用金(jin)相(xiang)法(fa)觀(guan)察。金(jin)相(xiang)磨片經浸蝕后(hou),在顯(xian)微鏡(jing)下觀(guan)察(150~500倍),晶間腐(fu)蝕深度值不得超(chao)過(guo)5μm。
五(wu)、試(shi)驗報告(gao)
1. 記(ji)錄試樣種(zhong)類,熱處理制度等;
2. 記錄試(shi)樣彎曲(qu)角度及(ji)10倍放大鏡觀察后,晶(jing)間腐(fu)蝕傾向結(jie)果;
3. 如果用(yong)金(jin)相法判定時,應記錄晶間腐蝕深(shen)度值(zhi)。

