高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试是通过系统化实验手段，评估该材料在特定腐蚀环境下的抗蚀能力。这类不锈钢因含高Cr、Ni、Mo等合金元素及超低C含量，常用于极端腐蚀环境。测试需模拟实际工况，验证其抗点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等性能，为化工设备、核电装置等关键领域提供材料选型依据，同时确保符合ISO、ASTM等国际标准对耐蚀合金的技术要求。

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试目的

验证材料在含Cl⁻、H₂S等腐蚀介质中的稳定性，评估其服役寿命和安全性。

监控冶金工艺对材料耐蚀性的影响，如控制δ-铁素体含量及夹杂物分布。

为核电一回路、深海油气管道等特殊环境选材提供数据支撑。

对比不同合金成分（如N元素添加）对钝化膜形成能力的影响。

满足ASME BPVC、NACE MR0175等行业规范对耐蚀合金的强制认证需求。

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试方法

电化学测试：采用动电位极化法测定点蚀电位Eb、再钝化电位Epit等关键参数。

化学浸泡法：按ASTM G48进行FeCl₃点蚀试验，测定临界点蚀温度CPT。

晶间腐蚀测试：铜-硫酸铜-16%硫酸法（ASTM A262 Practice E）评估敏化倾向。

应力腐蚀试验：U型弯曲试样在沸腾MgCl₂溶液（ASTM G36）中测试SCC敏感性。

盐雾试验：按ISO 9227进行中性盐雾试验，评估表面钝化膜耐久性。

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试分类

按腐蚀类型：点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）测试

按介质环境：酸性介质（H₂SO₄、HCl）、卤素介质（Cl⁻、F⁻）、高温高压水测试

按测试维度：实验室加速试验、现场挂片试验、电化学模拟测试

按材料状态：固溶态、焊接热影响区、冷加工变形状态测试

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试技术

微区电化学技术：扫描微电极法测定材料表面钝化膜不均匀性

表面分析技术：XPS分析钝化膜中Cr/Fe氧化物比例及Mo富集现象

高温高压反应釜：模拟核电一回路300℃、15.5MPa水化学环境

慢应变速率试验（SSRT）：定量评价应力腐蚀开裂敏感性

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试步骤

试样制备：线切割取样→机械抛光至Ra≤0.8μm→丙酮超声清洗→干燥

介质配置：按标准配制含Cl⁻、H₂S等特定成分的腐蚀溶液

试验参数设定：温度（室温~300℃）、压力（常压~20MPa）、pH值调节

测试执行：浸泡/电化学测试→定期观察腐蚀形貌→记录失重数据

结果分析：计算腐蚀速率，SEM观察点蚀形貌，EDAX分析腐蚀产物

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试所需设备

电化学工作站：Gamry Interface 5000，用于极化曲线、EIS测试

高温高压反应釜：哈氏合金内胆，最高工作温度350℃

盐雾试验箱：满足NSS、ASS、CASS三种试验模式

金相显微镜：LEICA DM2700M，观察晶间腐蚀深度

表面轮廓仪：白光干涉仪测量点蚀坑深度分布

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试参考标准

ASTM G48：Standard Test Methods for Pitting and Crevice Corrosion Resistance of Stainless Steels

ISO 3651-2：Determination of resistance to intergranular corrosion of stainless steels

ASTM G36：Evaluating Stress-Corrosion Cracking Resistance in Boiling Magnesium Chloride Solution

NACE TM0177：Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking in H2S Environments

ASTM A923：Detecting Detrimental Phases in Duplex Stainless Steels

GB/T 4334：不锈钢晶间腐蚀敏感性试验方法

ASME BPVC Section II：Material Specifications for Nuclear Applications

EN ISO 17475：Corrosion tests in artificial atmosphere - Salt spray tests

JIS G0571：不锈钢的硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法

ASTM G5：Standard Reference Test Method for Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试注意事项

试样加工须避免热影响区改变材料原始状态，建议采用水冷线切割

FeCl₃溶液需现配现用，避光保存防止Fe³⁺还原影响浓度

高温高压试验需严格监控压力容器密封性，设置安全泄压装置

电化学测试前需稳定开路电位至少30分钟，确保体系达到平衡

不同合金牌号（如254SMO、904L）需选用对应的试验溶液浓度

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试合规判定

点蚀试验：Eb≥100mV（vs.SCE）且CPT≥50℃视为合格

晶间腐蚀：弯曲试验后无裂纹，金相观察无连续网状腐蚀沟

SCC测试：在NACE TM0177 Level VI环境（H2S分压1bar）中720h无断裂

盐雾试验：5000h中性盐雾后腐蚀速率≤0.01mm/a

核电材料需同时满足RCC-M M3301对PREN值≥40的要求

高合金超纯奥氏体不锈钢耐腐蚀性测试应用场景

化工设备：浓硫酸储罐、醋酸反应器内衬材料验证

海洋工程：海水淡化装置蒸发器管材选型测试

核电领域：反应堆冷却剂泵轴密封面耐蚀性评估

油气开采：高含H2S/CO2油气田用阀门材质认证

医疗器械：植入级不锈钢在生理盐水中的长期稳定性测试