ASTM G36-94沸腾氯化镁应力腐蚀开裂

ASTM G36 金属及合金在沸腾氯化镁溶液中的应力腐蚀开裂试验 1．范围 1．1 本描述了在沸腾氯化镁溶液中的应力腐蚀开裂试验方法。虽然这个试验可以在不同的氯化镁浓度下进行，但试验过程中溶液保持恒定155.0±1.0℃沸腾温度。在一个大气压下不同浓度氯化镁溶液的沸点示于图1。能够保持溶液一定浓度和温度的试验设备在标准中也给出了建议。 1．2 沸腾氯化镁试验适用于不锈钢锻件、铸件、焊接件及其相关合金检测。此方法可以检验材料在组成、热处理、表面加工、微观结构和应力等方面对氯化物应力腐蚀开裂的敏感性。 1．3这个试验主要涉及到试验溶液，可以用于检验各种应力腐蚀试样、表面加工试样及有不同许用应力的试样。 2. 规范性引用文件 2．1 ASME标准 D1193去离子水规格 G1 腐蚀试样的制备、清洗和评价 G15 腐蚀和腐蚀试样相关术语 G30  U型弯曲应力腐蚀试样的制备方法 3．术语 相关术语见G15 4．概述 4.1 将一定量的试剂级氯化镁和去离子水加入一个带有温度计和回流冷凝装置的试验容器中，在一定热源上进行加热。当氯化镁开始沸腾时，通过滴加少量的水或盐来调整使其保持需要的浓度和沸点。 4．2在溶液稳定保持要求的沸点温度以后，放入加载一定应力的试样。根据不同的实验目的，试样需要进行周期性的观察。如果试验时间超过7天，溶液要进行更换或建议使用类似的实验装置继续进行试验。 5 重要性和用途 5．1 这个试验环境可以通过不同程度的应力腐蚀开裂敏感性为在含氯水环境中的不锈钢及合金提供加速试验方法。通常在热含氯环境中具有一定抗蚀能力的材料在这个试验中会出现开裂。这个试验与在连多酸或碱性环境中的应力腐蚀开裂无关。 5．2 沸腾氯化镁中的抗应力腐蚀开裂在可能的情况下将与在用材料的抗蚀能力有关，但这种情况并不是一直都会出现。 5．3沸腾氯化镁能导致许多不锈钢发生点蚀。这将可能导致伴随由于耐蚀净截面积减小而造成机械性能失效的应力腐蚀失效原因多样化。当使用小截面试样、高许用应力、长暴露周期的抗应力腐蚀合金或具有以上特点的材料时，这种影响更大。为了正确评估失效原因要进行严格的测试与检验。 6．实验装置 6．1 使用有温度计和回流冷凝器的透明的与试验溶液不会发生反应的装置，此装置在长期实验过程中可以通过降低水份流失和溶液浓缩来保持一定温度和一定的氯化镁溶液浓度。氯化镁溶液中水分的流失将导致溶液沸点的上升以至试样产生应力腐蚀开裂的时间将缩短。 7．试剂 7.1 试剂纯度：实验中用到的化学试剂都为试剂级。除非另有说明，所有的试剂都必须符合美国化学会的分析纯试剂规格，如果用到其它级别的试剂，必须保证试剂具有足够高的纯而不会减小检验的准确性。 7.2 水纯度：本实验用水符合D1193 Ⅳ型 7．3氯化镁：试验中氯化镁溶液沸点保持在155.0±1.0℃。如果试验时间超过7天，需要更换质量分数为25％的氯化镁溶液。 配制约400mL的溶液于1L锥形烧瓶或其它容器中，将600g氯化镁加到有15mL水的锥形瓶中，此装置要配有温度计。 加10－15粒沸石 将有冷凝器和温度计的装置放于一定热源上加热。 当溶液沸腾的很剧烈而没有足够的冷凝水回流时，慢慢从冷凝器上口滴加4－5mL水使得温度降至155.0℃。当往沸腾氯化镁溶液中加水时要有一定的防护。冷水在氯化镁表面可以形成一层膜，当到达容器底部时，会发生巨沸，所以需要用一个防护罩。 注1：如果加入太多的水的话，可以通过冷凝管加入一定量的 MgCl2?6H2O，直到溶液温度达到155℃。 7．4 将53.4g MgCl2?6H2O 加入到46.6mL水中，在室温下溶解配制成25％的溶液。 8 检验试样 8.1任何类型的应力腐蚀试样都可以用这个试验溶液来检验。见G1和G30。 8．2 试验要有足够的厚度，当由点蚀或均匀腐蚀而使得表面积减小时，加载应力不会导致机械损坏。 8．3 在可能的情况下，一个容器中只能放置一个试样。如果一个容器中多于一个试样，试样必须是同一种材料从而避免其它合金的腐蚀产物对另一合金造成有害的影响。 8．4试样要用玻璃支架支撑避免与容器直接接触。用于给试样加载应力的金属也必须支撑在支架上。 9 实验过程 9．1 试验前将实验仪器和试样准备好。如果使用建议实验装置，请参考附录X1。 9．2 给带有温度计和冷凝管的实验容器中加入一定量的MgCl2?6H2O和水配制成试验溶液。开始加热以后，通过慢慢加入少量的水来调整溶液浓度直到达到恒定沸点155±1.0℃。然后将试样放入容器中。 10试验 10．1实验开始时间，试样类型，应力大小，暴露类型都要报告。暴露类型比如完全浸没，暴露于蒸汽中或浸没与暴露于蒸汽中结合都要给与明确的说明。依据不同的实验目的，出现裂纹的时间，裂纹扩展速率和出现裂纹穿透的时间都是很重要的。， 10．2 为了确定裂纹出现的时间和裂纹扩展速率，一定的时间须将试样从溶液中取出进行观察。需要对裂纹的起始点进行微观检查。所有的应力表面要用20倍放大镜进行观察。在试验最后要对暴露表面、抛光表面以及出现蚀刻的表面要用高倍放大镜进行金相检查确定开裂类型：晶内、晶间或两者皆有。 10．3断裂试样检查确定由加载应力导致的失效，由于均匀腐蚀或点蚀导致的表面积减小。或者两种腐蚀类型都存在。这种失效通常可以作为材料延展性的证明。更大厚度试样的重复试验可以解除疑惑。 11 关键词 加速实验；装置；沸腾氯化镁；玻璃制品；镍基合金；不锈钢；应力腐蚀开裂