GB/T 22640-2023《铝合金应力腐蚀敏感性评价试验方法》解读

介绍了GB/T 22640-2023《铝合金应力腐蚀敏感性评价试验方法》的修订背景、目的和主要内容,评价了该标准的水平。本标准完善了国内铝合金产品的应力腐蚀敏感性评价方法体系,为提升我国铝合金产品的质量控制水平,改进评价手段,制定或修订相关产品标准提供指导。

热处理制度对2519铝合金板材力学性能和应力腐蚀敏感性的影响

选用3种不同的热处理工艺对2519铝合金板材进行处理,采用测定试样在腐蚀前后力学性能的变化即腐蚀的力学性能指标Kσ和Kδ来评定2519铝合金的应力腐蚀敏感性。结果表明:2519铝合金板材经先高温后低温的双级时效处理(180℃,3h+145℃,24h)后力学性能最好,抗应力腐蚀性能最差;而经形变热处理(20℃,100h+冷加工15%+145℃,21h)后的力学性能较好,抗应力腐蚀性能最好;过时效状态(180℃,30h)下力学性能最差,抗应力腐蚀性能适中。

不同pH值下黄铜应力腐蚀敏感性与腐蚀引起拉应力的对应性

黄铜在氨水中当9≤pH≤11.4时,形成脱Zn层,当pH≤8或pH≥12时形成钝化膜,用两种方法测量腐蚀钝化膜或脱Zn层引起的内应力.拉伸试样成膜（或脱Zn层）之前流变应力和成膜后屈服应力之差就是作用在整个试样上的膜致应力.用一边保护一端悬挂的薄片测出腐蚀过程中的挠度,用SEM测量脱Zn层厚度,用AFM测量钝化膜厚度,从而求出钝化膜和基体界面的内应力. 两种方法所测出的腐蚀引起的内应力随pH值的变化趋势是一致的.用缺口拉伸试样测量应力腐蚀敏感性.结果表明,应力腐蚀敏感性随pH值的变化和钝化膜（或脱Zn层）引起的内应力随pH值的变化完全一致.当pH≥7时,钝化膜或脱Zn层引起的拉应力有极大值,而巨随pH值的升高变化不明显,与此同时,SCC敏感性也有极大值,而且随pH值的升高变化也不明显.但当pH≤6后随pH值下降,钝化膜引起的拉应力急剧下降,与此同时,SCC敏感性也急剧下降.由此可知,黄铜在氨水中的应力腐蚀和腐蚀引起的拉应力密切相关.

EPR法评价晶间腐蚀敏感性的各种判据的比较

用电化学动电位再活化法与草酸浸蚀法研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢的晶间腐蚀敏感性，并对动电位再活化法用于评价不锈钢晶间腐蚀敏感性的各种判据进行了综合分析．实验结果表明：各种判据与材料的敏化程度有良好的对应关系，且能灵敏定量地反映低敏化材料的晶间腐蚀敏感性的变化．各种判据中电流比ｉｒ／ｉａ，电量比Ｑｒ／Ｑａ的数据波动性小，重现性好；而再活化电流ｉｒ与再活化电量 Ｑｒ的数据波动较大，重现性较差．电量判据（包括再活化电量 Ｑｒ及电量比 Ｑｒ／Ｑａ）较电流判据（包括再活化峰峰值电流ｉｒ及电流比ｉｒ／ｉａ）能更灵敏地反映材料晶间腐蚀敏感性的变化．

pH值对7050铝合金膜致应力和应力腐蚀敏感性的影响

采用慢应变速率拉伸法和流变应力差值法研究了7050铝合金在3.5%（质量分数）NaCl水溶液中膜致应力和应力腐蚀敏感性随pH值的变化规律。结果表明：当pH≤7时,随着pH值的增大,膜致应力和应力腐蚀敏感性均下降,当pH〉7时,膜致应力和应力腐蚀敏感性随着pH值的增大而提高;而当pH=1,14时,腐蚀的类型为剥蚀,合金基体发生剥落,表面没有钝化膜产生。pH值在6-9之间时,膜致应力随pH的变化比较平缓,而pH在2-5和10-13之间时,膜致应力变化则较为剧烈,整体的变化曲线呈山谷形。膜致应力和应力腐蚀敏感性具有很强的相关性。XPS研究表明,膜致应力值与钝化膜的成分有关。

实海暴露防锈铝合金局部腐蚀敏感性研究

采用扫描电子显微镜 (SEM)、俄歇电子能谱 (AES)及电化学测试技术 ,对Al Mg和Al Mn两个系列的防锈铝合金在海水中的异常局部腐蚀行为进行研究 ,揭示与该异常行为相关的主要影响因素 ,包括环境和材料两大方面 .环境方面研究了海水中CO2 碳酸盐体系对合金腐蚀电位的影响及由此带来的腐蚀行为变化 ;材料方面主要考察了合金的组织结构、夹杂物及表面状态的影响 .

晶间腐蚀敏感性研究进展:Ⅰ.不锈钢贫化理论

目前,针对奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性贫化理论的研究已经相对成熟,针对双相不锈钢的研究正在迅速发展,而针对马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的研究相对比较滞后。通过对研究现状的综合分析,力图为传统不锈钢的改性和新型不锈钢的开发提供支持和帮助,并探讨了进一步的研究方向。综述了近年来国内外关于不锈钢晶间腐蚀敏感性贫化理论(损耗理论)的研究进展,涉及到的不锈钢主要包括单相奥氏体、马氏体和铁素体不锈钢以及双相不锈钢。

时效制度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金应力腐蚀敏感性的影响

采用恒载荷拉伸应力腐蚀试样、恒变形C环应力腐蚀试样以及预裂纹双悬臂(DCB)试样,对不同时效制度处理的7B04预拉伸厚板的应力腐蚀性能进行测定,并进行了扫描电镜断口形貌分析.研究表明,其抗应力腐蚀性能与时效制度密切相关,从峰值时效T6状态到过时效T74、T73状态,应力腐蚀敏感性依次降低.预拉伸厚板T6状态的应力腐蚀门槛值为120 MPa,而T74状态的应力腐蚀门槛值为300 MPa.T74状态的应力腐蚀开裂应力强度因子KISCC是T6的近2倍,且应力腐蚀裂纹扩展速率(da/dt)也明显降低.T6状态和T74状态的7B04铝合金应力腐蚀断裂为沿晶断裂,并有二次裂纹.而T73状态的断口形貌无典型的应力腐蚀沿晶断裂特征,为孔洞腐蚀特征,而且其KISCC几乎接近KIC.这说明T73状态的7B04铝合金几乎没有应力腐蚀敏感性.

不同热处理7150铝合金的点蚀电位与应力腐蚀敏感性

采用循环极化、U型样法、慢应变速率拉升、金相表征等手段对比研究热处理制度对7150铝合金电化学腐蚀性能和应力腐蚀性能的影响;并从TEM晶界析出相分布、晶界腐蚀形貌、点蚀发生发展机理以及应力腐蚀开裂机制等角度,对电化学参数与应力腐蚀敏感性之间的一致性关系进行理论说明。结果表明:第二点蚀电位(φ_(pit,2))及其相应电位差值(φ_(pit,2)-φ_(corr)、φ_(pit,2)-φ_(rep))随时效的变化趋势与耐应力腐蚀能力随时效的变化趋势完全一致。

不锈钢应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的应力随电位变化的一致性

奥氏体不锈钢在沸腾 ＭｇＣｌ２溶液中将形成钝化膜．拉伸试佯成膜之前的流变应力和成膜后屈服应力之差就是作用在整个试样上的平均膜致应力．用３０４不锈钢（１Ｃｒ１８Ｎｉ０）测量了在不同电应下的沸腾ＭｇＣｌ２溶液中形成钝化膜所产生的膜致内应力 ．与此同时， 甲慢应变速率拉伸法测量了下同恒电位下的应力腐蚀敏感性． 结果表明，如电位Ｖ≤－５５０ ｍＶｓｃＥ，则钝化膜产生压应力．且下发生应力腐蚀，当电位Ｖ≥－５００ ｍＶｓｃＥ后．钝化膜产生拉应力，已随电位升高、应力增大， 应力腐蚀敏感性也随膜致拉应力升高而增大．因此，３０４不锈钢在沸腾 ＭｇＣｌ２溶液中应力腐蚀敏感性随外电泣的变化和腐蚀钝化膜引起的内应力随外电位的变化完全一致．

双级时效对7050-T7451铝合金搅拌摩擦焊组织及应力腐蚀敏感性的影响

采用搅拌摩擦焊方法对3 mm厚7050-T7451铝合金进行焊接,为改善接头应力腐蚀敏感性,焊后进行121℃×5 h+163℃×27 h双级时效处理.通过对微观组织、显微硬度以及应力腐蚀敏感性的分析,研究双级时效对焊接接头性能的影响.结果表明,双级时效后晶粒发生粗化,晶界内析出相和周边无沉淀析出带(PFZ)变宽,导致在热影响区和热力影响区出现大量不连续晶界;接头热影响区的显微硬度有所下降,但范围明显变窄,接头组织的均一性得到改善;时效处理后的接头在进行应力腐蚀试验60天后仍未发生断裂,而未经时效处理的接头在1天内全部发生断裂,说明双级时效有效降低了焊接接头的应力腐蚀敏感性.

列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢的应力腐蚀敏感性

通过慢应变速率拉伸试验,得到列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢分别在室温、40℃和70℃3个温度下质量分数为3.5%的NaCl水溶液(简称3.5%NaCl水溶液)中以及在室温空气中的断裂时间、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率等不同性能参数;采用扫描电镜观察不同试样断口,并采用比值法、应力腐蚀敏感性指数(I_(SSRT))法及断口分析法研究试验材料的应力腐蚀敏感性。结果表明:在室温和40℃2个温度下3.5%NaCl水溶液中的试验材料断裂时间比值、抗拉强度比值、断后伸长率比值及断面收缩率比值均大于95%,I_(SSRT)值均小于5%,试样断口特征与室温空气中相比无明显差异,均体现出试验材料无应力腐蚀敏感性;而在70℃温度下3.5%NaCl水溶液中的断裂时间比值、抗拉强度比值和断面收缩率比值虽均大于95%,但断后伸长率比值却小于95%,I_(SSRT)值大于5%,且试样断口剪切唇明显比室温空气中大,只是微观断口边沿并未发现明显的二次裂纹和脆性层,意味着试验材料在该条件下虽有应力腐蚀敏感性,但并不显著,应力腐蚀导致材料力学性能的劣化具有参量选择性;在方法的应用上,比值法、I_(SSRT)值法和断口分析法对材料应力腐蚀敏感性的判定结果一致。

2519铝合金热轧板材抗应力腐蚀敏感性研究

以腐蚀强度指标Kσ和腐蚀伸长率指标Kδ评定合金的抗应力腐蚀敏感性 ,研究了 2 5 19铝合金热轧板材在T6、T7和T8三种时效状态下的抗应力腐蚀敏感性。结果表明 ,2 5 19铝合金热轧板材的抗应力腐蚀敏感性由高到低按T8、T7、T6工艺排序 ,而它们的力学性能按T6、T8、T7的顺序排列。另外 ,测试了三种工艺状态下 2 5 19铝合金试样的恒电位极化曲线 ,发现合金的极化电阻越大时 ,其抗应力腐蚀敏感性越好。

时效工艺对2519铝合金热轧板材抗应力腐蚀敏感性的影响

以腐蚀的强度指标(Kσ)和腐蚀的伸长率指标(Kδ)评定合金的抗应力腐蚀敏感性,研究了2519铝合金热轧板材在T6、T7和T8状态下的抗应力腐蚀敏感性。试验结果表明,2519铝合金热轧板材的抗应力腐蚀敏感性按T8>T7>T6排序,而它们的力学性能按T6>T8>T7的顺序排列。另外,测试了室温下T6、T7和T8状态2519铝合金试样的恒电位极化曲线,发现可以以合金的极化电阻定性地描述合金的抗应力腐蚀敏感性,且当合金的极化电阻越大时,合金的抗应力腐蚀敏感性越好。

低能重位点阵晶界对316L奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响

运用金相显微镜和电子背散射衍射(electron back-scattered diffraction,EBSD)技术,研究316L奥氏体不锈钢的晶界特征,探讨低能重位点阵晶界对316L奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响.结果表明:随着低能重位点阵晶界比例的提高,316L奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀性能提高.与母材相比,扩散连接接头含有更高比例的低能重位点阵晶界,即其抗晶间腐蚀性能明显优于母材.另一方面,扩散连接接头的晶粒尺寸远大于母材,晶界处络合物的形成需要更长的时间,因此导致其抗晶间腐蚀能力提高.

关于奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性试验的各种标准中一些问题的探讨

对各种标准中奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏感性检验的一些问题,如试样状态、敏化处理、弯曲试验、加铜、试验时间等进行了讨论。

0Cr18Ni9Ti钢在饱和H_2S水溶液中应力腐蚀敏感性研究

通过对0Cr18Ni9Ti钢在常温空气、常温饱和H2S水溶液和高温(85℃)饱和H2S水溶液三种不同条件下的慢应变速率拉伸腐蚀试验(SSRT)比较,分析了0Cr18Ni9Ti钢在饱和H2S水溶液中的应力腐蚀情况,对其断口和拉伸曲线进行了研究,讨论了该材料对饱和H2S水溶液的应力腐蚀敏感性,指出0Cr18Ni9Ti钢在常温饱和H2S水溶液中的敏感性指数较高,高温时敏感性指数相对常温低。

低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的测试方法及性能

研究了爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性测试方法及性能。结果表明:电化学动电位扫描法(双环EPR法)适合用于爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的检测,其试验结果与草酸电解侵蚀法对应较好;06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性与铬-镍奥氏体不锈钢不同,其晶间腐蚀敏感性出现在910℃正火处理后,甚至强制吹风急冷条件下也无法避免,而经过800℃退火处理后,其晶间腐蚀敏感性可减轻。

C4混合液对钢制容器材料的应力腐蚀敏感性研究

研究了C4混合液对钢制压力容器常用材料Q345R、HP295、20#的应力腐蚀敏感性,通过进行慢应力应变腐蚀试验研究,显示在C4混合液中三种材料试样的应力腐蚀敏感性指数远小于25%,没有明显的应力腐蚀倾向。

石墨烯掺杂对镁锂合金微弧氧化膜Cl^-腐蚀敏感性的研究

为了研究添加石墨烯后镁锂合金微弧氧化膜在不同NaCl浓度下的腐蚀行为,通过向硅酸盐体系电解液中添加石墨烯,在镁锂合金表面制备出改性的MAO(Micro-arc oxidation)膜层,采用电化学极化曲线和阻抗谱方法研究改性膜层对NaCl溶液的腐蚀敏感性。结果表明:石墨烯的添加可有效改善由于微弧放电形成的孔洞及微裂纹等缺陷,提高膜层致密性和耐蚀性;改性的MAO膜层耐腐蚀性能随着NaCl溶液浓度的升高而降低,主要因为在较高的浓度梯度作用下,侵蚀性离子向膜层中扩散速率加快,进而加速了对MAO膜层的腐蚀破坏。