奥氏体不锈钢管晶间腐蚀试验要求探讨

在核电机组建造中，奥氏体不锈钢管因其具有良好的耐腐蚀性，被广泛应用。奥氏体不锈钢管在轧制完成后，一般均需要进行晶间腐蚀试验，以验证其在安装和后续加工、焊接过程中，是否可能发生敏化并导致晶间腐蚀失效。目前，根据核电机组设计堆型不同，所使用的材料体系包括ASME规范体系、RCC-M规范体系和GB标准体系，不同规范体系所要求的试验标准不同，这将导致相同材料在执行晶间腐蚀试验中的要求存在差异。ASME规范体系中晶间腐蚀试验所适用的标准是ASTM A262, RCC-M体系中晶间腐蚀试验的试验标准是RCC-M MC 1310或NB/T 20004(NB/T 20004-20一中第一7章为晶间腐蚀试验，是在RCC-M MC 1310篇的基础上编制而成，在这两个标准中，均仅包括酸一酸铜晶间腐蚀试验),GB标准体系材料的晶间腐蚀试验标准是GB/T 4334.

根据ASTM A262和GB/T4334中的规定，腐蚀试验方法包括A法(草酸浸蚀试验法),B法(酸一酸铁腐蚀试验法),C法(酸腐蚀试验法),D法(酸一氢氟酸腐蚀试验法)和E法(酸一酸铜腐蚀试验法)。对于奥氏体、奥氏体一铁素体不锈钢，为了检查其抗晶间腐蚀性能，最常用的是酸一酸铜晶间腐蚀试验(E法)。

根据不同的试验标准，酸一酸铜晶间腐蚀试验过程的试样制备、敏化热处理、腐蚀过程及结果评定都可能存在不同。本文从上述4个方面对不同材料体系下的酸一酸铜晶间腐蚀试验方法进行对比分析，以期比较不同标准的腐蚀试验要求，并通过对比分析，总结各个标准的特点，从而为核电站用奥氏体不锈钢管的试验过程和选材过程提供理论分析支持浙江不锈钢管。

1标准要求对比分析

1,1试样制备对比分析

腐蚀试验一般至少需要2块试样，一块做腐蚀试验;另一块做对比观察，不进行腐蚀试验。表1是ASTM A262-2013,NB/T 20004-2011和G B/T4334-2008中规定的板材用试样要求。通过表1可看出，截取全厚度试样的临界尺寸，三个标准不尽相同，ASTM A262为5 nom，NB/T 20004和GB/T 4334均为4 mm.

根据ASTM A262中的要求，当钢板厚度大于5mm、时，应从一个表面进行机加工，并保留一个材料的原始表面，且该表面为弯曲后的外表面，对于冷轧条钢或薄板可在交货厚度下进行试验。

根据NB/T 20004,试样中心线与轧制方向平行，当钢板厚度大于4mm时，应从一个表面进行机加工，并保留一个材料的原始表面。

根据GB/T4334,试样中心线与轧制方向平行，当钢板厚度大于4mm时，应制备两组试样，一组试样从一面加工到规定厚度，另一组试样从另一面加工到规定厚度。

另外，试样的取样方向，ASTM A262未作明确规定，NB/T 20004和GB/T4334均明确试样方向与轧制方向平行。GB/T4334要求对两个表面均进行弯曲试验，而ASTMA262和NB/T20004无此明确规定(一般仅要求与流体接触的表面进行弯曲试验)。

1.2敏化热处理制度对比分析

奥氏体不锈钢管，在交货前一般均需进行固溶热处理(一般为1050-1150 ℃ )，以保证钢板具有优良的力学性能和抗腐蚀性。根据相关研究，晶间腐蚀试验的目的是为了研究奥氏体不锈钢在一定温度区间保温一定时间后，随着晶间富铬碳化物的析出，导致晶界贫铬，使得晶界电极电位偏低或晶界形成不了连续致密的钝化膜，导致晶界被腐蚀。因此，奥氏体不锈钢管在晶间腐蚀试验前，一般需要进行敏化热处理，以保证在该温度区间富铬碳化物沿晶间最大程度的析出。

根据ASTM A262的要求，所有奥氏体不锈钢均应在交货状态(即固溶热处理后)在沸腾的腐蚀溶液中进行试验。另外，对于碳含量规定最大值为0.03%的超低碳不锈钢和经稳定化处理的不锈钢(如含Ti和Nb)，应在650-675℃之间进行敏化热处理，最常用的敏化热处理制度是675 ℃，敏化热处理时间为1h.

根据NB/T 20004,敏化热处理制度包括两种，A处理和B处理。A处理为:不含Mo钢的敏化热处理温度为650℃±10 ℃，含Mo钢的敏化热处理温度为675 ℃ 110 ℃，保温时间为10 min;B处理为:不含Mo钢的敏化热处理温度为700℃±10 ℃，含Mo钢的敏化热处理温度为725℃±10℃，保温时间为30 min,敏化热处理制度的选择在材料采购技术条件中规定，目前执行的标准包括RCC-M材料标准和基于RCC-M转换的NB/T材料标准。譬如，根据奥氏体不锈钢管采购技术条件RCC-M M3307中的要求:当0,.-0.03%(超低碳)和C}蕊 0.035%(超低碳控氮)时，不需要进行晶间腐蚀试验;当钢进行稳定化处理后，如Z6CNb 18-11 (Nb稳定化)和Z8CNT18-11(Ti稳定化)，敏化热处理制度为B处理;当Cr,a ; 0.06%且不含Mo(Z5CN18-10)时，敏化热处理制度选择A处理。

根据GB/T4334，只对超低碳(碳含量不大于0.03%)和稳定化(添加Ti和Nb )奥氏体不锈钢进行敏化热处理，敏化热处理温度为650 ℃，保温时间为2 h。