国家規格 GOST 6032-89
ГОСТ 6032–89 (ИСО 3651/1−76, ИСО 3651/2−76) Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии
ГОСТ 6032−89
(ИСО 3651/1−76,
ИСО 3651/2−76)
Группа В09
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СТАЛИ И СПЛАВЫ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ
Методы испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии
耐食鋼および合金
粒界腐食耐性の試験方法
ОКСТУ 0909
有効期間 01.07.1990 から 01.07.1995*
___________________________
* 有効期間の制限は、国家間標準化・計量・認証協議会の議定書 N 4−93 により解除された。(ИУС N 4、1993年)。
注記 「КОДЕКС」。
情報
1. 開発・提出:ソ連重工業省(Минтяжмаш СССР)
作成者(РАЗРАБОТЧИКИ)
2. 承認・施行:ソ連国家品質管理・標準委員会の決定
3. 初回点検期日 — 01.07.95
4. 本規格は ISO 3651/1−76、ISO 3651/2−76 に完全に適合する
5. 置換:
6. 参照される規格・技術文書:
参照される規格番号(НТД) |
該当項目、章、付録番号 |
ГОСТ 859−78 |
2.2 |
| ГОСТ 1381–73 |
付録 3 |
| ГОСТ 2789–73 |
1.17 |
| ГОСТ 3118–77 |
1.16, 2.2, 8, 付録 7 |
| ГОСТ 3652–69 |
付録 7 |
| ГОСТ 3769–78 |
付録 7 |
| ГОСТ 4165–78 |
2.2, 8, 付録 1 |
| ГОСТ 4204–77 |
2.2, 5.2, 8, 付録 1, 付録 3, 付録 7 |
| ГОСТ 4461–77 |
1.16, 2.2, 8 |
| ГОСТ 4463–76 |
4.2, 8 |
| ГОСТ 4518–75 |
1.16, 8 |
| ГОСТ 5632–72 |
序文(導入部) |
| ГОСТ 6552–80 |
1.16, 8 |
| ГОСТ 6709–72 |
2.2, 5.2, 6.2, 付録 1, 付録 2, 付録 3 |
| ГОСТ 6996–66 |
1.7, 2.3, 14 |
| ГОСТ 9485–74 |
5.2, 8 |
| ГОСТ 9940–81 |
2.3.9 |
| ГОСТ 9941–81 |
2.3.9 |
| ГОСТ 11125–84 |
6.2, 付録 7 |
| ГОСТ 12601–76 |
8, 付録 1 |
| ГОСТ 14019–80 |
2.3.7 |
| ГОСТ 20848–75 |
4.2, 8 |
| ГОСТ 19347–84 |
2.2, 8, 付録 1 |
| ГОСТ 22180–76 |
8, 付録 2, 付録 7 |
| ГОСТ 10006–80 |
付録 4 |
7. 再版(ПЕРЕИЗДАНИЕ)
本規格は、耐食性鋼および合金製品の粒界腐食耐性を試験する方法を定める。これには二層材料、溶接継手、被覆金属および溶接線の金属を含む。
本規格は、フェライト系(марок)08Х17Т、15Х25Т;オーステナイト・マルテンサイト系 20Х13Н4Г9、09Х15Н8Ю、07Х16Н6、09Х17Н7Ю、09Х17Н7Ю1、08Х17Н5М3;オーステナイト・フェライト系 08Х22Н6Т、08Х21Н6М2Т、08Х18Г8Н2Т;オーステナイト系 10Х14Г14Н3、10Х14Г14Н4Т、10Х14АГ15、03Х16Н15М3、03Х16Н15М3Б、09Х16Н15М3Б、12Х17Г9АН4、03Х17Н14М3、08Х17Н13М2Т、10Х17Н13М2Т、10Х17Н13М3Т、08Х17Н15М3Т、12Х18Н9、12Х18Н9Т、04Х18Н10、08Х18Н10、08Х18Н10Т、12Х18Н10Т、12Х18Н10Е、03Х18Н11、06Х18Н11、03Х18Н12、08Х18Н12Т、12Х18Н12Т、08Х18Н12Б、07Х21Г7АН5、03Х21Н21М4ГБ、および鉄-ニッケル系合金 06ХН28МДТ、0ЗХН28МДТ(化学組成が
鋼または合金の化学組成(牌号)および用途に応じて、粒界腐食耐性の評価には方法 AM、АМУ、АМУФ、ВУ、ДУ のいずれかを選択する。
付録 1−3 に示された追加の方法 В、ТЩК、Б のいずれかでの試験を行うことが許容される。これらの方法による試験手順は必須である。
方法の略号における文字の意味は次のとおりである:
А, Б, В, Д — 方法の文字表示(名称);
М — 溶液中に金属銅が存在する条件での試験;
Ф — 溶液中にフッ素イオンが存在する条件での試験;
У — 加速試験;
ДУ — 改良(高度化)試験;
ТЩК — シュウ酸(oxalic acid)によるエッチング試験(トラヴリエーニエ・ヴ・シュァヴェレヴォイ・キスローテ)。
1. 試験片(ОБРАЗЦЫ)
1.1. 試験片用の原材切り出し位置:
厚さ 10 mm 以下の板、帯鋼および線材 — 任意の箇所から;
厚さ 10 mm 超の板 — 表面層から;
丸形、角形、六角形の形鋼(形材) — 軸方向の中心領域から、その他の型材 — 任意の箇所から;
管材の鋳抜き材(трубная заготовка) — 軸方向領域から、縦方向または横方向にて;
配管(трубы) — 任意の箇所から;
鍛造材(поковки) — 肩部または鍛造本体から;
鋳物(отливки) — 盛り上がり部(приливы)または別に鋳造した試験片から。
1.2. 原材から加工する試験片の種類は次のとおり:
(1)
ここで — 管の外径(mm);
— 壁厚(mm)。
オーステナイト-フェライト鋼またはフェライト鋼の試験片を押し潰す際の距離()は次式により算出する。
(2)
リングおよびパイプの内面は金相法で検査する。オーステナイト鋼については、内面の検査を端部をフランジ加工(折り返し)して行ってもよく、その直径は次式で定める。
(3)
ここで — リングの内径(mm)。
タイプ1(表1参照) — 溶接金属の検査時には溶接線に沿って、鋼および合金の検査時には熱影響部に沿って曲げる;溶接継手および全体の検査では、試験片の一部を溶接線に沿って、他方を熱影響部に沿って曲げる。
タイプ2(表1参照) — 溶接金属、熱影響部および溶接継手全体の検査では溶接線に直角に曲げる;両側の検査が必要な場合は、試験片をZ字形に曲げる。
試験片が項目2.2.1の溶液試験に合格しなかった場合、項目2.2の溶液による再試験を行うことが許される。
物理的検査方法(付録6参照)を用いることが許される。
溶接試験片から研磨標本用の板を切り出す場合は、切断線が溶接線に直交し、切断面が溶接金属および熱影響部を含むようにすること。
検査対象面に沿った研磨断面の推奨長さは15〜20 mmである。
切断面は研磨断面と同一平面でなければならない。
Режимы травления шлифов и реактивы для выявления межкристаллитной коррозии приведены в приложении 7.
Шлиф просматривают со стороны контролируемой поверхности.
Определяют максимальную глубину разрушения, выявленную в шести полях зрения. В эти поля зрения должны быть включены участки с наибольшей глубиной межкристаллитной коррозии.
3. МЕТОД АМУ
3.1. Сущность метода
Образцы стали выдерживают в кипящем водном растворе сернокислой меди и серной кислоты повышенной концентрации по сравнению с методом AM в присутствии металлической меди.
Метод является ускоренным и применяется для контроля тех же марок сталей, что и метод AM, за исключением сталей, приведенных в п. 2.3.2, для которых продолжительность испытаний по методу AM составляет 15 ч.
3.2. Реактивы и растворы
Реактивы — по п. 2.2.
Раствор для испытаний: в воде объемом (1000±3) смрастворяют серно-кислую медь массой (50,0±0,1) г, а затем небольшими порциями добавляют серную кислоту объемом (250±3) см
.
3.3. Проведение испытания и оценка результатов
4. МЕТОД АМУФ
4.1. Сущность метода
Образцы стали выдерживают при температуре 20−30 °С в водном растворе серно-кислой меди, серной кислоты и фтористого натрия в присутствии металлической меди.
Метод является ускоренным по сравнению с методами AM и АМУ и применяется для контроля тех же марок сталей, что и метод АМУ (п. 3.1).
В случае разногласий в оценке качества металла испытания проводят методом AM.
4.2. Реактивы и растворы
Реактивы — по п. 2.2 с дополнениями:
фтористый натрий по
фтористый калий по
Раствор для испытаний: в воде объемом (1000±3) смрастворяют серно-кислую медь массой (50,0±0,1) г, фтористый натрий массой (128,0±0,1) г, затем небольшими порциями (для предотвращения разогрева раствора) добавляют серную кислоту объемом (250±1) см
. Допускается вместо фтористого натрия массой (128,0±0,1) г добавлять фтористый калий массой (177,0±0,1) г.
Приготовление раствора следует проводить в полиэтиленовом сосуде.
4.3. Проведение испытания и оценка результатов
Реакционный сосуд заполняют раствором для испытаний не менее чем на 20 мм выше поверхности образцов или слоя стружки (медных пластин) и закрывают крышкой.
При разногласиях допускается проводить осмотр изогнутых образцов с помощью лупы с увеличением 16−20.
Оценка результатов испытаний — по п.
再試験は AM または АМУ 法で行ってよい。
5. ВУ法
5.1. 方法の要旨
鋼または合金の試料を硫酸鉄(III)および硫酸の沸騰水溶液中に保持する。
本法は鋼種 0ЗХ21Н21М4ГБ および鉄-ニッケル系合金 06ХН28МДТ、03ХН28МДТ の検査を目的とする。
5.2. 試薬および溶液
硫酸(ГОСТ 4204) 密度 1.83 g/cm、分析用等級または特級、質量分率 (50.0±0.2)%、密度 1.395 g/cm
。
鉄(III) — 硫酸塩() ГОСТ 9485。
蒸留水(pH、塩化物、硝酸塩および蒸発後残留物は ГОСТ 6709 に準拠)。
5.3. 試験の実施および結果の評価
反応容器の底にはビーズ、ガラス管または磁器製舟を敷き、その上に試料を載せる。
磁器の乳鉢で硫酸鉄を完全に粉末状にし、硫酸溶液 1000 cm当たり 40 g の硫酸鉄を用いて粉末にする。得られた粉末を試料を入れた容器に投入し、その後冷たい硫酸溶液を注ぐ。
試料の表面積 1 cm当たりの溶液量は少なくとも 5 cm
以上でなければならない。
異なる銘柄の鋼および合金試料を同一容器に同時投入することは認められない。
沸騰は連続して行い、冷却器が加熱されることがないようにする。やむを得ない中断が生じた場合は、項 2.3.2 に記載のとおりに対処する。
ВУ法で合金 06ХН28МДТ および 03ХН28МДТ に粒界腐食が検出された場合は、V 法による再試験を行ってよい。
6. ДУ法
6.1. 方法の要旨
試料の鋼を沸騰した硝酸の水溶液中に保持する。本法は鋼種 03Х16Н15М3、03Х17Н14М3、03Х18Н11、および 03Х18Н12 の検査を目的とする。
6.2. 試薬および溶液
特級硝酸(ГОСТ 11125)、質量分率 (65.0±0.2)%、密度 1.391 g/cm;調製後は少なくとも 24 時間放置すること。
蒸留水(pH、塩化物、硝酸塩および蒸発後残留物は ГОСТ 6709 に準拠)。
6.3. 試験の実施および結果の評価
次に試料を脱脂し、水道水で洗浄し、蒸留水ですすぎ、乾燥させ、分析天秤で称量する。質量測定の誤差は 0.1 mg を超えてはならない。
同一フラスコでの同時試験は、同一溶鋼(同じ溶解ロット)からの鋼試料のみ許容される。
Образцы считают не выдержавшими испытание, если средняя глубина растравливания околошной зоны или зоны термического влияния или металла шва не менее чем на 30 μm больше основного металла.
7. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ
В протоколе испытаний следует указать:
1) марку стали, вид металлопродукции, из которой изготовлен образец, маркировку;
2) режим термической обработки образца;
3) метод испытания;
4) результаты испытаний: образцы стойкости против МКК, образцы не стойки против МКК или скорость коррозии по методу ДУ в каждом из циклов.
8. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Требования безопасности при работе с реактивами, указанными в настоящем стандарте, имеются в соответствующих стандартах на реактивы:
кислота азотная по
кислота серная по
медь серно-кислая по
медный купорос по
кислота соляная по
железо серно-кислое по
фтористый натрий по
фтористый калий по
кислота щавелевая по
кислота ортофосфорная по
аммоний фтористый по
порошок цинковый по
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (рекомендуемое). МЕТОД В
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
1. Сущность метода
Образцы стали или сплава выдерживают в кипящем водном растворе сернокислой меди и серной кислоты с добавлением цинкового порошка.
Метод применяют для контроля сплавов 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ.
2. Реактивы и растворы
Медь серно-кислая () по
Кислота серная по , анализный или химически чистый.
Вода дистиллированная (рН, содержание хлоридов, нитратов и остатка после выпаривания по
Порошок цинковый по
Раствор для испытания: в воде объемом (1000±3) см растворяют сернокислую медь массой (110.0±0.2) g, затем небольшими порциями добавляют серную кислоту объемом (55.0±0.3) см
.
3. Проведение испытания и оценка результатов
3.1. Испытание проводят в стеклянной колбе или бачке из сплава на железоникелевой основе, снабженных обратными холодильниками. На дно реакционного сосуда укладывают бусы, стеклянные трубки или фарфоровые лодочки, поверх которых загружают образцы. Затем сосуд заполняют раствором для испытания не менее чем на 20 мм выше поверхности образцов и добавляют цинковый порошок массой (5.0±0.1) g на каждые (1000±3) см объема раствора.
Когда бурная реакция выделения водорода закончится, реакционный сосуд соединяют с холодильником.
3.2. Продолжительность выдержки в растворе (144.00±0.25) ч. Раствор кипятят непрерывно, не допуская нагрева холодильника. При вынужденном перерыве образцы из реакционного сосуда не извлекают. Продолжительность испытания подсчитывается как суммарное количество часов кипячения.
3.3. Обработку образцов после испытаний проводят по п.
3.4. Выявление межкристаллитной коррозии проводят по пп.2.3.7−2.3.15, 2.3.17−2.3.19, оценку результатов испытаний проводят по пп.2.3.16, 2.3.20 настоящего стандарта.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). МЕТОД ТЩК
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
1. Сущность метода
Образцы стали подвергают анодному травлению в 10%-ном водном растворе щавелевой кислоты.
Метод применяют для предварительной оценки образцов стали типа 03Х18Н11, подлежащей контролю по методу ДУ.
2. Реактивы и растворы
Кислота щавелевая () по
Вода дистиллированная (рН, содержание хлоридов, нитратов и остатка после выпаривания по
試験用溶液:水(体積 (900±3) cm³)にシュウ酸(質量 (100.0±0.1) g)を溶解する。
3. 装置
- 電圧 15 V 以上で、最大電流 10 A 以上を供給できる直流可変電源(例:ВСА‑5К 型)。
- 等級4 のアムメーター(測定範囲 0〜30 A)。
- 陰極 — 板状または容器状の耐食性鋼。
- 電解セル — ガラスまたは耐食性鋼製。
- 電源を陰極および研磨片(陽極)に接続するためのクランプ。
4. 研磨試料の作製
4.1. 研磨試料の胚材は、本規格の項1.1に従い付属書2の4.2項の要求を考慮して切り出し、項1.10に従って熱処理を行い、続いて項1.15に従ってエッチング(トラヴィレーニエ)を行う。
4.2. 胚材から、圧延方向に対して直角な方向に冷間切断で研磨試料を切り出す際は、管理対象面が変形しないようにし、その状態を評価できるようにすること。切断面は研磨面と一致させるものとし、推奨研磨面積は 1 cm² 以上とする。
4.3. 研磨面の幅が 5 mm 未満の場合は、研磨片をプラスチックに圧入するか、表面の良好な仕上げが得られる他の方法で研磨片を作製すること。
4.4. 試料の研磨は、粗い研磨紙から細かい研磨紙へ順次行う。研磨の最終工程は鏡面研磨とする。研磨試料を加熱してはならない。
5. 試験の実施
5.1. 溶液に浸漬される全表面を考慮して研磨試料をエッチングする際は、電流密度 (1.0±0.2)·10^3 A/m^2 の条件で、(1.50±0.01) 分間通電すること。
5.2. エッチング中の溶液温度は 50 °C 以下とし、これは水冷式セルまたは一方を冷却する二重セルを用いることにより達成する。クランプをエッチング溶液に浸すことは避けること。
5.3. エッチング終了後は電流を切り、研磨試料をセルから取り出し、多量の水で十分に洗浄して乾燥させる。
5.4. エッチング中、陰極(耐食性鋼)上に黄緑色の皮膜が形成され、セルの抵抗が上がることがある。皮膜は質量分率 (30±2)% の硝酸で処理して除去し、その後十分に水洗いすること。
5.5. シュウ酸溶液は透明性が保たれている場合に限り、エッチングに再利用してもよい。
6. エッチング構造の分類
6.1. エッチングされた研磨面の組織観察は所定の倍率で行い、研磨面全体を観察対象とする。
6.2. エッチング構造は以下の型に分類する。
- 溝状構造(図1) — 粒界が溝状に侵食され、1つまたは複数の結晶粒が溝によって完全に囲まれている。
(図1)
図1
- 段差状構造(図2) — 粒子間の境界が段差状または細い線としてのみ現れる。粒界に溝は存在しない。
(図2)
図2
- 中間構造(図3) — 複数の粒界が溝状に侵食されているが、いずれの粒子も溝で完全に囲まれていない。
(図3)
図3
- 粒界ピッティング I(図4) — エッチングされた研磨面に焦点を合わせると、多数の小さな明るいピットと、主に粒界に沿って位置する単発の深い暗い粒界ピットが観察される。
粒界ピッティング I
— 明るいピッティング;
— 暗いピッティング
図.4
粒界ピッティング II(図.5) — エッチングされた研磨面に焦点を合わせて観察すると、深く暗い粒界ピッティングが多数存在し、まれに小さな明るいピッティングが見られる構造である。
粒界ピッティング II
— 明るいピッティング;
— 暗いピッティング
図.5
6.3. エッチングされた研磨面では、通常、結晶粒界のエッチング構造のいずれかと、粒界ピッティング I または II のいずれかの構造が観察される。
中間的な構造と粒界ピッティング II の間には明確な境界はない。粒界に暗いピッティングが多く集中している場合は、その構造を粒界の小さなエッチングを伴う中間構造と見なすことができる。
7. 段差構造および粒界ピッティング I は、鋼試料が粒界腐食に対して耐性を有することを示す。
溝状構造は、鋼試料が粒界腐食を起こしやすいことを示す。
上記二つの構造を有する鋼試料については、DU法による試験の実施は不要である。
中間構造および粒界ピッティング II の場合は、DU法による鋼試料の試験を実施する必要がある。
溝状構造を有する鋼試料については、DU法による試験を行ってもよい。
付録 3(推奨)。方法 B
付録 3
推奨
1. 方法の要旨
鋼を抑制剤を添加した硫酸水溶液中で陽極エッチングする。
この方法は、12Х19Н9、12Х18Н9Т、04Х18Н10、08Х18Н10、12Х18Н10Т、08X18H10T、03Х18Н11、06Х18Н11、08Х18Н12Т、12Х18Н12Т 等の鋼種およびこれらの鋼種の二層鋼から溶接、熱間プレス加工および曲げ加工で製造された製品および部品の管理に用いる。
溶接部金属はこの方法による管理の対象としない。
2. 装置
図6に示す装置は、図7に示す鉛製容器(陰極)を含む。
装置図
1 — 鉛製容器;2 — ゴム製マンシェット;3 — 試料;4 — 直流電源;
5 — 目盛り値が0.1 A以下の電流計;6 — リオスタットまたは抵抗器ボックス;
7 — 切替器またはスイッチ
図.6
a — 水平面試験用容器;
b — 垂直面試験用容器;1 — ゴム製マンシェット
図.7
3. 試薬および溶液
硫酸(ГОСТ 4204)、密度1.83 g/cm³、質量分率 (60.0±0.2) % の溶液。
ウロトロピン(ГОСТ 1381)または硫酸用の他の阻食剤、質量分率 (0.50±0.05) % の溶液。
蒸留水(pH、塩化物含有量、硝酸塩含有量および蒸発残分については ГОСТ 6709 に準拠)。
Патрубка
Сегмента
где
弧長
ここで
弧長
付属書 5(推奨)
付属書 5
推奨
表 4
試験方法用の公称試料寸法、 мм、 | ||||||||||
| 材料 | АМ, АМУ, АМУФ, В, ВУ |
ДУ | ||||||||
| 1. 厚さ10 mm以下の板材(圧延品) |
50以上 | 20.0±0.5 |
母材と同じ |
- | - | 30〜40 | 10〜15 | 7以下 |
- | - |
| 2. 直径または厚さ10 mm以下の線材、形鋼および形状圧延材 |
50以上 | 母材と同じ |
同じ | 母材と同じ |
- | - | - | - | 10以下 |
20〜40 |
| 3. 厚さ10 mmより大きい板材(圧延品) |
50以上 | 20.0±0.5 |
3〜5 |
- | - | 30〜40 | 10〜15 | 7以下 |
- | - |
| 4. 鍛造品、鋳造品、管用胚材、直材および形鋼の厚さまたは直径が10 mmより大きいもの |
50以上 | 10〜20 | 3〜5 |
- | - | 30〜40 | 10〜15 | 7以下 |
10以下 |
20〜40 |
| 5. 二層板材(クラッド板) |
50以上 | 20.0±0.5 |
5以下 | - | - | 30〜40 | 10〜15 | 7以下 |
- | - |
| 6. シームレス管(直径が5 mmより大きいもの): |
||||||||||
| 平板試料またはセグメント |
50以上 | 20以下 | 5以下 |
- | - | 30〜40 | 10〜15 |
7以下 |
- | - |
| リングまたは部口(パイプ継手) |
- | - | 5以下 |
40以下 |
0.5以上 |
- | - | 6以下 |
- | 30〜40 |
| 7. シームレス管(直径5 mm以下) |
80以上 |
- | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 8. 二地方金属(バイメタル)シームレス管: |
||||||||||
| 平板試料またはセグメント |
50以上 | 20以下 |
5以下 |
- | - | 30〜40 | 10〜15 |
7以下 |
- | |
| リングまたは部口(パイプ継手) |
- | - | 5以下 |
40以下 |
0.5以上 |
- | - | 6以下 |
- | 30〜40 |
| 9. 電気溶接管(エレクトリック溶接管): |
||||||||||
| 表1のタイプ1に準ずるセグメント(segment по табл.1 тип 1) |
80以上 | 20.0±0.5 |
5以下 |
- | - | 30〜40 | 10〜15 |
7以下 |
- | - |
| 表1のセグメント タイプ2 |
80以上 | 30.0±0.5 |
5以下 |
- | - | 35.0±0.5 | 30.0±0.5 |
7以下 |
- | - |
| リングまたはパイプ |
- | - | 5以下 |
40以下 |
0.5以上 |
- | - | 6以下 |
- | 30〜40 |
| 10. 環縫い継ぎ目のある管: |
||||||||||
| 表1のセグメント タイプ1 |
80以上 | 20.0±0.5 |
5以下 |
- | - | 30〜40 | 10〜15 |
7以下 |
- | - |
| 表1のセグメント タイプ2 |
80以上 | 20.0±0.5 |
5以下 |
- | - | 35.0±0.5 | 30.0±0.5 |
7以下 |
- | - |
| リングまたはパイプ |
- | - | 5以下 |
40以下 |
0.5以上 |
- | - | 6以下 |
- | 30〜40 |
| 11. 板材および形鋼の溶接継手、鍛造品、鋳物: |
||||||||||
| 表1による試料 タイプ1 |
80以上 | 20.0±0.5 |
10以下 |
- | - | |||||
| 表1による試料 タイプ2 |
80以上 | 30.0±0.5 |
同じ | - | - | 35.0±0.5 | 30.0±0.5 |
7以下 |
- | - |
| 12. 被覆電極、溶接ワイヤおよびテープ: |
||||||||||
| 溶接金属および溶着金属から: |
||||||||||
| 平板試験片 |
50以上 |
10−20 | 3−5 |
- | - | 30−40 | 10−15 | 7以下 |
- | - |
| 表1の溶接板(タイプ1) |
80以上 | 20,0±0,5 |
10以下 |
- | - | - | - | - | - | - |
| 表1の溶接板(タイプ2) |
80以上 | 30,0±0,5 |
同じ |
- | - | 35,0±0,5 | 30,0±0,5 |
7以下 |
- | - |
厚さまたは直径を3−5 mmまで小さくすることが許容される。フェライト鋼では厚さまたは直径は5 mm以下、オーステナイト-マルテンサイト鋼では3 mm以下である。
オーステナイト-マルテンサイト鋼については3 mm以下。
セグメントの場合 — 弧長(
)。
母材幅は溶接部の各側で少なくとも5 mmでなければならない。
母材幅は溶接部の各側で13 mm以下でなければならない。
付録6(推奨).粒界腐食の物理的検査方法
付録6
推奨
1. 超音波法
超音波法による粒界腐食の検査は、粒界腐食に侵された金属領域での超音波振動の散乱の原理に基づいている。粒界腐食の検査には、周波数帯域が0,5〜5−10 MHzのパルス式超音波装置(例:キシナウ工場製のУ S-13Иなど)を使用できる。検査は表面波またはせん断波を金属内に送る斜め探触子(斜角探触子)で行うべきである。
探触子は互いにある程度の距離(少なくとも50 mm)を置いて設置する必要がある。
接触媒質としては変圧器油(トランス油)を用いるのが適当である。装置の動作条件は、粒界腐食のない基準試料に基づいて設定し、そのときの信号振幅が約40 mmとなるようにする。腐食の深さは、粒界腐食に侵された金属領域での超音波信号の散乱に伴う振幅変化から評価されるべきである。腐食深さを定量的に評価するために、相対的超音波法が2方式で開発されている。
方式1
超音波振動の散乱度を示す指標(腐食層の深さを決定するために用いる)は、固定周波数かつ装置の増幅係数を一定にした条件で、腐食深さが異なる試料と非腐食試料の超音波エコー信号振幅の比である。これらの比は粒界腐食係数と呼ばれる()。それらは次の等式によって定義される。
___________________
* テキストは原文に一致します。注記「КОДЕКС」
где
方式 2
金属中における超音波振動の散乱度を示す指標として、腐食層の深さを決定するために採用されるのは、増幅係数を一定に保ったまま異なる超音波周波数で金属を探傷した際のエコー信号振幅の比である。これらの場合の粒界腐食係数(
ここで ,
,
— 指定した増幅係数およびそれぞれの周波数における信号振幅;そして
に対応する周波数においては、
の場合、超音波振動の周波数は金属が粒界腐食により最も深く侵されるように選定される。
当該銘柄およびおおむね同一の粒径を与える熱処理条件に対する係数の値は、増幅係数を一定にした場合、金属の粒界腐食の深さによって一意に決まる。したがって、既知の腐食深さを持つ管理試料によりこれらの係数を確定すれば、実務上十分な精度で超音波法により腐食深さを測定することができる。粒界腐食係数の値は腐食深さの増加に伴い1から0へと減少し、検査の感度は超音波の周波数が高くなるほど高くなる。このため、粒界腐食の初期段階が深さ10—25 µmに達した場合でも、確実に検出することが可能である。
また、腐食に冒された金属層における超音波振動の減衰係数を測定することにより、粒界腐食の深さを評価することもできる。
2. 渦電流法
渦電流による粒界腐食深さ測定法は、被検部位に渦電流を発生させ、材料の電気伝導率に強く依存するという原理に基づく。
方法の要点は次のとおりである。試料の被検表面を交流で駆動されるコイルの磁場にさらすと、表面層に渦電流が励起され、コイルの磁場と逆符号の磁場を作る。コイルの高周波磁場と渦電流の磁場との相互作用によりコイルの全インピーダンスが変化し、これがコイルの振幅および位相の変化として検出される。
粒界腐食の深さ管理には、電磁振動周波数が約500 kHz〜2 MHzの渦電流探傷器の使用が推奨される。
粒界腐食の深さを決定するには、あらかじめ較正曲線を作成する必要がある。曲線作成のため、同じ銘柄の鋼で腐食深さが異なる一連の標準試料を用意する。これは標準溶液中での煮沸時間を変えることで得られる。これら標準試料の特定箇所に対する計器指示値を金相試験の結果と照合して較正曲線を作成する。
較正グラフ作成時には、可能な限り計器のスケールの大部分を使用するよう計器を最適モードに調整することが望ましい。
したがって、各較正曲線は、粒界腐食を受けていない試料で得られる測定下限と、当該一連の測定における表面の最大侵襲深さを有する管理試料で得られる測定上限を持つことになる。較正曲線作成後の実測では、探触子を被検試料表面に設置し、計器のスケールを読み、該当する鋼種の較正曲線から腐食深さを求めればよい。
検査の過程では、無腐食試料上で定期的に計器のゼロ調整を行うことが推奨される。渦電流探傷器による粒界腐食深さの測定範囲は概ね 10–20 μm から 200–500 μm である。
3. 着色法
着色法による粒界腐食検出は、表面の欠陥に対して良好に濡れ性をもつ液体が毛管力で浸入する性質を利用する。方法の要点は、被検金属表面に着色した浸透液(指示浸透液)を塗布することである。浸透液の例は次のとおり:灯油 — 質量分率 (80.0±0.2)%、松油(テレピン) — 質量分率 (20.0±0.2)%、脂溶性暗赤色染料:Ж(スダン IV)量 (15.0±0.1) g を (1000±3) cm³ の液量に対して、または「ローダミン C」量 (30.0±0.1) g を (1000±3) cm³ のエタノール(工業用エタノール)に対して溶かしたもの。
毛管力の作用により、浸透液は表面欠陥に浸透する。
所定時間経過後、試料表面から余分な液を除去する。その後、吸収性粉末(現像剤)で被覆すると、指示浸透液は欠陥部から表面に引き出される。検査前に試験片または部品表面はベンジンで清浄にする。次に噴霧器または刷毛で浸透液を3〜4回塗布し、被検表面全体が十分に濡れるようにする。小さな部品や試料は浸透液槽に浸漬して処理する。
浸透液の塗布時間は 8〜10 分間とする。
浸透液塗布後、金属表面は質量分率 (5.0±0.1)% の炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、乾拭きする。乾いた表面に噴霧器で薄い白色被覆(現像剤)を塗布する。現像剤の一例組成は次の通りである:
- 水 体積 (600±1) cm³、アルコール(エタノール) 体積 (400±1) cm³、粉状チョーク(炭酸カルシウム) 質量 (300.0±0.1) g を (1000±3) cm³ の溶液中に配合する。
ローダミン染料を用いる場合は、アセトン体積 (1000±3) cm³ 中のチョーク質量として (250±1) g を用いる。
欠陥から抜け出した液は被覆を赤く染色する。粒界腐食の深さが大きい場合、被覆の赤化は1〜2分で現れる。腐食は細かい網目状、あるいは腐食した領域における被覆の全面的な赤化として現れる。赤化の程度からおおよその腐食深さを推定できる。検査結果を記録する必要がある場合、次のような白色被覆を用いることができる:
- コロジオン(脂アルコール混合溶媒中)質量分率 (70.0±0.2)%、ベンゼン質量分率 (20.0±0.1)%、アセトン質量分率 (10.0±0.1)%、油性すりつぶし亜鉛白(亜鉛白) 質量 (50.0±0.1) g を (1000±3) cm³ の混合液に配合する。
この被覆は乾燥後、薄いフィルムを形成する。
この種の被覆剤を扱う作業は、十分に換気された場所で防火安全対策を厳守して行うこと。
着色法は、粒界腐食が深さ 10–15 μm 程度に達した初期段階から検出することが可能である。
付録7(推奨) 研磨試料のエッチング条件および粒界腐食検出用試薬
表5
鋼・合金の銘柄 — 試薬およびエッチング条件
- 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 04Х18Н10, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н10Е, 03Х18Н11, 06Х18Н11, 03Х18Н12, 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б
- 化学エッチング:体積比で次の酸を混合する — 塩酸(比重 1.18、規格 ГОСТ 3118)(92±3) cm³、硫酸(比重 1.83、規格 ГОСТ 4204)(5.0±0.1) cm³、硝酸(比重 1.41、規格 ГОСТ 11125)(3.0±0.1) cm³。
- 温度 20〜30 °C。
- 試薬は綿棒で研磨面に塗布する。
- 電解エッチング:シュウ酸(質量分率 (10.0±0.2)%)溶液(ГОСТ 22180)。
- 温度 20〜30 °C。
- 電流密度 (1±0.2)·10^3 A/m^2(目安)。
- 3Х16Н15М3, 08Х16Н15М3Б, 09Х16Н15М3Б, 03Х17Н14М3, 08Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Б, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т
- 化学エッチング:体積比組成 — 塩酸(比重 1.18)(50±0.1) cm³、硝酸(比重 1.41)(5.0±0.1) cm³、水 (50±0.1) cm³。
- 温度 沸点(沸騰温度で処理)。
- 電解エッチング:組成(質量濃度) — クエン酸(規格 ГОСТ 3652)(8.50±0.05) g/dm³、硫酸アンモニウム(規格 ГОСТ 3769)(8.50±0.05) g/dm³。
- 温度 20〜30 °C。
- 電流密度 (1±0.2)·10^3 A/m^2(目安)。
- 20Х13Н4Г9, 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Т, 12Х17Г9АН4, 07Х21Г7АН5, 03Х21Н21М4ГБ, 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ
- 化学エッチング:体積比組成 — 塩酸(比重 1.18)(50±1) cm³、硝酸(比重 1.41)(5.0±1) cm³、水 (50±1) cm³。
- 温度 沸点。
- 電解エッチング:シュウ酸溶液(質量分率 (10.0±0.2)%、ГОСТ 22180)。
- 温度 20〜30 °C。
- 電流密度 (1±0.2)·10^3 A/m^2(目安)。
- 09Х15Н8Ю, 07Х16Н6, 09Х17Н7Ю, 09Х17Н7Ю1
- 電解エッチング:組成 — クエン酸 (8.50±0.05) g/dm³、硫酸アンモニウム (8.50±0.05) g/dm³。
- 温度 20〜30 °C。
- 電流密度 (1±0.2)·10^3 A/m^2(目安)。
- 電解エッチング(別法):クロム酸(酸化クロム三酸化物) 溶液 質量分率 (10±0.2)%。
- 温度 20〜30 °C。
- 電流密度 (1±0.2)·10^3 A/m^2(目安)。
- 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т
- 化学エッチング:体積比組成 — 塩酸(比重 1.18)(50±1) cm³、硝酸(比重 1.41)(5.0±1) cm³、水 (5.0±1) cm³。
- 温度 沸点。
- 電解エッチング:クエン酸 (8.50±0.05) g/dm³、硫酸アンモニウム (8.50±0.05) g/dm³。
- 温度 20〜30 °C。
- 電流密度 (1±0.2)·10^3 A/m^2(目安)。
- 08Х17Т, 15Х25Т
- 化学エッチング:体積比組成 — 塩酸(比重 1.18)(50.0±0.1) cm³、硝酸(比重 1.41)(5.0±0.1) cm³、水 (50±1) cm³。
- 温度 沸点。
(注)表中の鋼種名は原文通り記載。試薬や処理条件は安全上の注意を守り、適切な設備・保護具の下で実行すること。