[发明专利]测试650℃时效后奥氏体耐热钢晶间腐蚀性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试钢晶间腐蚀性能的方法，尤其是一种测试650℃时效后奥氏体耐热钢晶间腐蚀性能的方法，属金属材料技术领域。

背景技术

目前奥氏体不锈钢常被选择在腐蚀环境中应用，因此耐腐蚀性是其一项重要的性能指标。晶间腐蚀的特点是沿晶界开始腐蚀，使晶粒间丧失结合力。根据“碳化物析出造成晶间贫铬”理论，结合M₂₃C₆的时间-温度-析出图和时间-温度-腐蚀图可知，在450℃-850℃温度区间由于M₂₃C₆沿晶析出使晶界周围产生贫Cr现象，导致晶界周围Cr的含量小于其耐腐蚀性的最低极限11.5％而发生晶间腐蚀。晶间腐蚀还会加快整体腐蚀，因此，奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究是近年来研究重点之一。晶间腐蚀的评价方法有很多种，如草酸浸蚀法、硫酸铁-硫酸浸蚀法、硝酸浸蚀法、铜-硫酸铜-硫酸法和铜-硫酸铜-50％硫酸法等，这些方法有的可定量评价晶间腐蚀敏感性程度，但耗时过长、且是破坏性的，有的具有快速、非破坏性的特点，但只是一种定性方法。电化学动电位再活化技术具有准确定量的特点，利用再活化率可以方便、快捷地表征晶间腐蚀性能。

在超超临界锅炉中，过热器和再热器管在运行中所处环境条件最恶劣，其向火侧因钠钾硫酸盐存在引起严重腐蚀，而Super304H钢的运行温度范围恰处在钠钾硫酸盐腐蚀性最强的温度范围(600℃-750℃)，所以研究Super304H钢在高温时效条件下的晶间腐蚀性能具有重要的现实意义。因此在运行温度下，需要提出一种测试Super304H钢晶间腐蚀性能的方法，掌握650℃时效后Super304H钢晶间腐蚀敏感性的变化情况，从而实现有效的监督。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种在不破坏试件的前提下提供一种定量测试650℃时效后奥氏体耐热钢晶间腐蚀性能的方法，通过测定组织中M₂₃C₆的数量来实现650℃时效后奥氏体耐热钢晶间腐蚀性能的方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种测试650℃时效后奥氏体耐热钢晶间腐蚀性能的方法，包括以下步骤：

1)奥氏体耐热钢Super304H再活化率和M₂₃C₆的相对析出量之间存在定量关系：Ra＝0.0493M³-0.0998M²+0.3377M+0.0033，Ra为再活化率，M为组织中M₂₃C₆的相对析出量，M是根据X-射线衍射中M₂₃C₆析出相最强峰的积分强度与基体最强峰的积分强度的比值计算出来的；

2)取不同运行时间的Super304H钢，测定组织中M₂₃C₆的相对析出量M，代入步骤1)中的定量关系式算出Ra，即能得知Super304H钢晶间腐蚀的程度。

Super304H钢供货状态为固溶处理，固溶处理时组织中的M₂₃C₆因全部溶入基体而晶界没有产生贫Cr现象，表现出了优良的抗晶间腐蚀性能。在650℃温度下，时效100h后由于M₂₃C₆的快速析出，使得奥氏体晶界有M₂₃C₆析出，而晶内也有一定数量颗粒状M₂₃C₆析出，使M₂₃C₆析出量快速增加，再活化率R_a值也快速增大；随着时效时间的延长，晶界上M₂₃C₆的析出数量不断增加，其尺寸不断增大，使得晶界贫Cr程度增大，造成晶界的腐蚀宽度不断增宽，而晶内颗粒状M₂₃C₆不断的析出和长大，颗粒周围也出现明显贫Cr，晶内腐蚀坑数量和尺寸显著增大，使得R_a值不断增大；一定时间后，晶界上M₂₃C₆因发生Ostwald熟化开始呈孤立颗粒状分布，其析出量增速减慢，晶界因Cr的扩散而使其贫Cr程度减轻，R_a值的增速趋于缓慢。