鍛制高鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性檢測的標準試驗方法ASTM G28-2002(R2015)（中文翻譯版）
ASTM G28-2002(R2015)鍛制高鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性檢測的標準試驗方法（僅供參考）
本標準以固定名稱G28發布；緊跟在名稱后面的數字表示最初采用的年份，如果是修訂，則表示最后修訂的年份。括號中的數字表示上次重新批準的年份。上標（ε）表示自上次修訂或重新批準以來的編輯性修改。
本標準經美國國防部機構批準使用。
1.范圍
1.1試驗方法包括下列兩種方法：
1.1.1 A法，硫酸-硫酸鐵試驗（第3-10節），這種試驗方法描述了采用沸騰硫酸鐵和50%硫酸試驗測量某種鎳基或鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性試驗的工藝程序（請參閱術語G15），這種方法可能被遇到在某種腐蝕服務環境下。通過這種方法獲得相同的腐蝕速率，在合金成分方面是一個較小的變化函數，可能較容易掩蓋全部的腐蝕速率的晶間腐蝕成分，比如N10276，N06020，N06059，N064455。
1.1.2方法B，氧化性鹽、酸混合試驗（第11-18節），這種試驗方法描述了一種工藝，是指采用沸騰的含的23%硫酸+1.2%鹽酸+1%氯化鐵+1%氯化銅的試驗，當晶界沉淀有高標準要求時，用于測量鎳基材料和鉻軸承合金的晶間腐蝕敏感性，顯示階梯函數提高腐蝕速率。
1.2這兩種試驗方法的目的是發現晶間腐蝕的敏感性在不同成分構成或不同程序中的影響，或者二者兼而有之。顯示有敏感性的材料在其他環境下可能或不可能被晶間腐蝕。這必須單獨的通過特殊的試驗或服務經驗予以確定。
1.3本標準主旨不在解決所有的安全問題，如果有，與使用本標準有關。這是本標準使用者的責任，在使用之前建立適當的安全和健康實踐，并確定控制局限性的適用性。危險報告申明在章節5.1.1、5.1.3、5.1.9、13.1.1和13.1.11中講述。
2.引用文件
2.1 ASTM標準
A262檢測奧氏體不銹鋼晶間腐蝕裂紋的敏感性
D1193試驗用水的規定
G15與腐蝕及腐蝕試驗有關的術語（2010年撤消）
方法A硫酸鐵—硫酸試驗
3.意義和用途
3.1在合金鍛造條件下的沸點硫酸鐵-硫酸試驗可適用于如下：
合金 試驗時間（小時）
N06007 120
N06022 24
N06030 120
N06059 24
N06200 24
N06455 24
N06600 24
N06625 120
N06686 24
N06985 120
N08020 120
N08367 24
N08800 120
N08825A 120
N10276 24
A如果硫酸-硫酸鐵腐蝕測試用于測試合金N008825的晶間腐蝕敏感性，如果在預定硝酸環境下，規程A262中的方法C的65%沸騰硝酸測試在測定不銹鋼晶間腐蝕敏感性上具有較高的靈敏度。
3.2本測試方法適用于評價原樣材料和用于評價后續熱處理的影響。對于富鎳鉻軸承合金，測試方法適用于鍛造和焊接件制品。測試方法不適用于鑄件制品。
4.儀器
4.1裝置（注1）插圖見圖1。
4.1.1 Allihn或Soxhlet冷凝器，4個球狀物通道4，并有一個45/50壓縮形狀的玻璃接頭，全部長度大約330mm，冷凝段大約240mm。
4為避免在操作過程中冷凝器的滴頭經常崩裂，已發現由Streicher，M.A.和Sweet，A.J.，Corrosion，第25卷，1969年，第1頁描述的改進的冷凝器適用于此用途。
4.1.2錐形燒瓶，容積1L，有一個45/50的縮頸接頭?？s頸玻璃的開口應是40mm寬。
4.1.3玻璃支架（圖2）—通過錐形燒瓶的縮頸玻璃接頭處，支架的寬度不超過40mm并且前后距離必須均如此，支架應適宜于40mm直徑的開口。支架應有3個或4個孔洞以提高試樣周圍溶液的流動性（注2）。
注1：可以采用這套裝置的替換裝置。標準錐形燒瓶的冷手型式可以不采用。
注2：其他等效的試樣支撐，如玻璃鉤子或箍筋可以采用。
4.1.4沸騰的碎屑，或一些其他沸騰的酸必須被阻止爆沸。
4.1.5硅脂，被持薦用于磨砂玻璃接頭。
......
5.試驗溶液
5.1準備600mL的50%（49.4~50.9%）下列溶液：
5.1.1警告：保護眼睛并且在操作酸時必須配載橡膠手套。將燒瓶放置在一個覆蓋物下面。
5.1.2首先，用500mL刻度的量杯中量取400mL的IV型試劑水（D1193中規定的）并導入燒瓶中。
圖1硫酸鐵-硫酸試驗儀器
圖2玻璃底座
5.1.3然后用250mL的容器測量236mL試劑硫酸（H2SO4），其濃度必須在95.0~98%重量比。緩慢的加酸進水中使其漸熱避免沸騰（注3）。在混合過程中外側用水冷卻燒瓶以減少過熱。
注3：酸濃縮中的蒸汽損耗。
5.1.4稱取25g溶劑級的硫酸鐵（含約75% Fe2(SO4)3(注4))，并加入硫酸溶液中，可采用托盤天平。
注4：鐵素體硫酸鹽作為特別的添加劑是為了建立和控制腐蝕可能性。不允許替代。
5.1.5加沸騰的碎屑。
5.1.6用硅脂潤滑冷凝器的毛玻璃的接頭處。
5.1.7用冷凝器和循環水封住燒瓶。
......
6.試樣
6.1建議的試樣的總面積在5~20cm2。
6.2試樣的目的是描述材料出在盡可能接近服務使用環境的條件下進行，試樣應該被切割成代表將要服務的晶粒流流動方向的形狀。例如：試樣不應包括代表性的區域，除非試驗的目的是專門針對它。除去外來雜物表面進行精加工是必須的，按照6.4節的規定完成統一的標準試樣。對于大型鋼材的情況，為了試驗方便起見，試樣應加工成合理的適宜的尺寸。通常地，加工掉除必須外的多余材料，保證完全不影響試驗結果即可。無論如何，對于表面脫碳或滲碳的特殊情況（后者有時在管路系統中曾遇到過，其潤滑劑或包含于碳鋼材料中的粘結劑被使用的情況下），通過大量打磨或機械去除徹底的去除影響層也許是可能的，除非過樣表面效果作為試驗的演示，試樣如此處理是不允許的。
6.3當試樣采用剪切制作時，變形的材料必須通過機械加工或打磨，加工深度應與冷加工金屬時相當的深度加工量。
6.4所有試樣的表面，包括邊緣，應該用濕的80?；蚋傻?/span>120粒粗糙度的紙完成加工。如果采用干砂紙，應慢慢的磨光并避免過熱。不得采用噴砂處理。
6.5在試驗溶液中，殘留的氧化物情況應一直進行觀察，以免導致虛假試樣活動。因此，可導致氧化物形成的標記必須阻止，在標識代碼前，在熱處理過程中形成的氧化物的痕跡必須隔離去除。
......
7. 程序
7.1放置試樣在玻璃支架上，移動冷凝器，通過鉤子將支架沉浸入沸騰的溶液中（圖1），并且立即把冷凝器放回原位。每一次試驗應采用新鮮的溶液。
7.2用蠟筆在燒瓶上標記液位線，以便于檢查蒸汽損失導致酸的濃度變化。如果有一可評估的變化在標準線（一個0.5cm或更多下降），則重復這個試驗用新鮮的溶液重新制備新的試樣或者重新研磨試驗。
7.3試樣沉浸的時間長度被規定在第3節，然后移動試樣，在水中和丙酮中沖洗，然后烘干。
7.4試樣稱重，并且稱出試塊失去的重量。
7.5除標注在7.7節外的，中間重量是不必須的。試驗可以是不中斷的進行。然而，如果預計的結果是符合要求的，試樣可以因稱重在任何時間被拿出來。
7.6在試驗過程中，不需要對酸進行替換。
7.7如果按方法A腐蝕速率非常高，可通過綠顏色溶液的變化予以證明，在試驗間額外的硫酸鐵必須被增加。如果所有試樣總的質量如文中所說損失超過2g，就是每溶解1g合金增加的硫酸鐵的數量就是10g。這種方法不適用于B法。
......
8.試驗計算和結果解釋
8.1計算—測量酸溶液的作用通過下列公式：
腐蝕速率=（K×W）（A×T×D） （1）
式中：
K=常量，見8.1.1；
T=曝光時間，h小時，精確到0.01h；
A=面積，cm2，精確到0.01cm2；
W=質量損失，g，精確到0.001g；
D=密度，g/cm3，見8.1.2節。
8.1.1不同的單位被用于表過腐蝕速率。用上面的單位制如：T、A、W、D，腐蝕速率可以按下列不同的K值進行計算：
要求的腐蝕速率相當 A的腐蝕速率常數K值
密耳/年（mpy） 3.45×106
英寸/年（ipy） 3.45×103
英寸/月（ipy） 2.87×102
mm/年（mm/y） 8.76×104
μm/年（μm/y） 8.76×107
pm /秒（pm/s） 2.78×106
克/米2-h（g/m2-h） 1.00×104×DB
毫克/平方英寸-天（mdd） 2.40×106×DB
微克/平方米-秒（μg/m2-s） 2.78×106×DB
A如果需要，這些常數也可從一種單位制變換成另一種單位制的腐蝕速率。變換一種單位制腐蝕速率到另一種單位制，通常采用KY/KX，例如：15mpy=15[（2.78×106）/（3.45×106）] pm/s=12.1pm/s
B密度在這些單位制計算腐蝕速率時不必計算，密度在常數K腐蝕速率計算方程中相互抵消。
8.1.2 UNS名稱 密度，g/m3
N06007 8.31
N06022 8.69
N06030 8.22
N06059 8.80
N06200 8.50
N06455 8.64
N06600 8.41
N06625 8.44
N06686 8.73
N06985 8.31
N08020 8.05
N08367 8.06
N08800 8.03
N08825 8.14
N10276 8.87
8.2結果解釋-晶間腐蝕的存在通演常通過比較計算出的實際腐蝕速率與正常退火態材料腐蝕速率之間的值來決定。即使缺少晶間腐蝕，正常退火材料的通常腐蝕速率或晶粒面腐蝕速率將因一種合金到另一種合金有所變化。這些偏差被證明在Refs（1-7）。
......
9.報告
9.1報告應記錄使用的試驗程序，試樣尺寸和表面處理，試驗時間，試驗溫度和損失質量。
9.2報告應包含下列的信息：
9.2.1合金編號和熔煉爐號；
9.2.2化學成份和熱處理狀態；
......
10.精度與偏差7
7支持數據已在ASTM國際總部獲得，可通過索取研究報告RR: G01-1002獲得。
10.1 G28試驗方法中的A法程序的精度取決于六個實驗室在單一材料的三種熱處理制度下的聯合試驗。精度包含可重復性，同一試樣的重復程度，通過相同的操作者和裝備，在同一試驗室場地，可以循環的被運行，在不同的試驗室同樣如此。
10.1.1聯合（或多個）試驗室試驗程序產生重復性編差精度的統計，sr，95%的再現性范圍。這些值與平均腐蝕速率
有關，mpy由以下式表達式：
（2）
（3）
式中：r=2.8sr，r和sr的單位同為mpy。
10.1.2多個試驗室產生再現性統計資料包括再現性標準偏差sr以及95%的再現性范圍，R。
這些值是關于平均腐蝕速率中，在mpy如下：
（4）
（5）
式中：R=2.8sR，R和sR的單位同為mpy。
......
方法B 氧化性鹽—酸混合腐蝕試驗
11.意義和用途
11.1沸騰的氧化性鹽、酸混合性腐蝕性試驗（23%硫酸+1.2%鹽酸+1%三氯化鐵+1%氯化銅）可以適用于鍛制條件的下列合金：
合金 試驗時間（小時）
N06022 24
N06059 24
N06200 24
N06686 24
N10276 24
......
12.試驗裝置
12.1見第4節。
13.試驗溶液
13.1準備600mL下列溶液：
13.1.1警告：保護眼睛并且在操作酸時必須配載橡膠手套。將燒瓶放置在一個覆蓋物下面。
13.1.2首先：稱10g試劑級三氯化鐵（FeCl3·6H2O）并且放進燒瓶。
13.1.3然后稱7.2g試藥純級氯化銅（CuCl2·2H2O）加進燒瓶。
13.1.4用500mL刻度容器測量476mL的Ⅳ型試劑水（標準D1193）加進燒瓶。
13.1.5然后用100mL的容器測量90mL試劑硫酸（H2SO4），其濃度必須在95.0~98.0%重量比。緩慢的加酸進水中使其漸熱避免沸騰。在混合過程中外側用水冷卻燒瓶以減少過熱。
注5：酸濃縮中的蒸汽損耗。
13.1.6用25mL刻度容器測量16ml試劑級鹽酸（HCl），其濃度為重量比為36.5~38%，緩慢的將酸加進溶液中，注意避免過熱和蒸汽損失。
13.1.7加沸騰的碎屑。
......
14.試樣
14.1見第6節。
15.程序
15.1見第7節。
16.試驗計算和結果解釋
16.1見第8節。
17.報告
17.1見第9節。
18.精度與偏差7
18.1 G28試驗方法中的B法程序的精度取決于六個實驗室在單一材料的三種熱處理制度下的聯合試驗。精度包含可重復性，同一試樣的重復程度，通過相同的操作者和裝備，在同一試驗室場地，可以循環的被運行，在不同的試驗室同樣如此。
18.1.1聯合（或多個）試驗室試驗程序產生在95%的再現性范圍內重復性編差精度sr的統計。這些值與平均腐蝕速率有關，由下式表達：
（6）
（7）
式中：r=2.8sr，r和sr的單位與相同。
18.1.2多個試驗室產生再現性統計資料包括再現性標準偏差sr以及95%的再現性范圍R。這個值或sR和R分別與sr和r是一致的。
......
19.關鍵詞
19.1腐蝕試驗；硫酸鐵；晶間；鎳基
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