Normy dotyczące testów odporności na korozję SUS316: wyjaśniono ASTM A262, G48, B117 i ISO 3651

Dlaczego standardy testowania mają znaczenie dla SUS316

Stal nierdzewna SUS316 jest stosowana w sprzęcie chemicznym, komponentach morskich i systemach-przetwarzania żywności ze względu na zawartość molibdenu wynoszącą 2–3%, która jest odporna na wżery chlorkowe i korozję szczelinową znacznie lepiej niż SUS304. Jednak sama nazwa gatunku nie gwarantuje wydajności: odporność na korozję zależy od składu, obróbki cieplnej, stanu powierzchni i jakości produkcji. Standaryzowane testy korozyjne pozwalają kupującym sprawdzić, czy dostarczony materiał spełnia zamierzone właściwości użytkowe. W tym artykule wyjaśniono najczęściej wywoływane metody testowe dla SUS316 i sposób interpretacji ich wyników.

ASTM A262: Badanie korozji międzykrystalicznej (IGC).

ASTM A262, Standardowe praktyki wykrywania podatności na atak międzykrystaliczny w austenitycznych stalach nierdzewnych, to podstawowa rodzina testów IGC. Praktyki najbardziej odpowiednie dla SUS316 to:

Ćwiczenie E, test miedzi/siarczanu miedzi-kwasu siarkowego (Straussa): wystawia próbkę na działanie wrzącego kwasu siarkowego-miedzi przez 15–24 godziny, a następnie zgina ją; pękanie wskazuje na uczulenie. Jest to standardowy test akceptacyjny dla spawanych rur i blach SUS316.

Ćwiczenie C, test kwasu azotowego (Huey): pięć 48-godzin wrzenia w 65% kwasie azotowym, z pomiarem-ubytku masy. Bardziej agresywny, stosowany w warunkach pracy z dużą-wysoką zawartością chromu i węgla.

SUS316 z kontrolowanym węglem (maks. 0,08% lub 0,030% w przypadku SUS316L) i odpowiednim wyżarzaniem przesycającym zwykle przechodzi testy IGC, ponieważ na granicach ziaren nie pozostaje żadna znacząca sieć-węglika chromu.

ASTM G48: Badanie korozji wżerowej i szczelinowej

ASTM G48, Standardowe metody badań odporności na korozję wżerową i szczelinową stali nierdzewnych i stopów przy użyciu roztworu chlorku żelaza, jest branżowym punktem odniesienia w zakresie korozji miejscowej. Metoda A poddaje próbkę działaniu 6% chlorku żelaza w kontrolowanej temperaturze przez 24 godziny i rejestruje krytyczną temperaturę wżerów (CPT), najwyższą temperaturę, w której nie występuje wżery. W przypadku SUS316 wartości CPT zazwyczaj mieszczą się w zakresie 22-28 C, a metodę B (montaż szczelinowy) stosuje się, gdy geometria szczeliny, np. połączenia uszczelniane, jest częścią usługi. Wyższa zawartość molibdenu i azotu podnosi CPT, dlatego też gatunki wyższych stopów osiągają temperaturę 35°C i wyższą.

ASTM B117: Testowanie neutralną mgłą solną (NSS).

ASTM B117 prowadzi ciągłą 5% neutralną mgłę solną w temperaturze 35 C i rejestruje godziny do wystąpienia pierwszej rdzy lub awarii. Jest to raczej test porównawczy działania atmosfery i powłoki niż projektowy-przewidywacz trwałości. W przypadku gołego SUS316 wyniki NSS zwykle wahają się od kilkuset godzin do ponad 1500 godzin, w zależności od wykończenia powierzchni, przy czym najlepsze są gładsze powierzchnie pasywowane. Ponieważ rzeczywiste środowiska różnią się od ciągłej mgły solnej, godziny NSS należy wykorzystywać do porównywania obróbki powierzchni i dostawców, a nie do obliczania żywotności.

ISO 3651-1 i ISO 3651-2: Europejskie metody IGC

ISO 3651-1 i ISO 3651-2 to europejskie metody badania korozji międzykrystalicznej stali nierdzewnych. W normie ISO 3651-1 (metoda A) stosuje się wrzący kwas azotowy, a w normie ISO 3651-2 (metoda B) stosuje się wrzący kwas siarkowy z siarczanem miedzi i metaliczną miedzią dodaną jako katodowy depolaryzator. Służą temu samemu celowi, co praktyki C i E ASTM A262 i są powszechnie wymagane w europejskiej dokumentacji urządzeń ciśnieniowych (certyfikaty EN 10204 3.1). Powszechnym nieporozumieniem jest nazywanie testów korozji w wysokiej temperaturze; wykrywają uczulenie, a nie atak gorącym gazem.

Skład i właściwości mechaniczne SUS316 (JIS G4304)

Skład chemiczny (% wag.)

Element	SUS316
C	maks. 0,08
Kr	16.00-18.00
Ni	10.00-14.00
Pon	2.00-3.00
Mn	2,00 maks
Si	1,00 maks
P	0,045 maks
S	0,030 maks

Właściwości mechaniczne (płyta, typowe wartości minimalne)

Wytrzymałość na rozciąganie	520 MPa min
Granica plastyczności (0,2% dowodu)	205 MPa min
Wydłużenie	40% min
Twardość	200 HBW maks. (typowo)

Czytanie raportów z testów: co sprawdzić

Sprawdź, czy metoda testowa i edycja są zgodne z twoją specyfikacją (np. ASTM G48 Metoda A, 24 h, 6% FeCl3).

Sprawdź temperaturę testu i wynik pomiaru: dla metody G48 A, CPT lub temperaturę przejścia; dla A262 Practice E, wynik pozytywny/negatywny w przypadku pękania na zgięciach.

Potwierdź pochodzenie próbki: kupony testowe powinny reprezentować tę samą partię ciepła i-obróbki cieplnej, co dostarczony materiał.

Poszukaj identyfikacji materiału, numeru wytopu i numeru certyfikatu, aby raport można było powiązać z zamówieniem.

Należy pamiętać, że pojedynczy wynik testu to migawka: odporność na korozję w eksploatacji zależy od medium, temperatury, szczelin i stanu powierzchni.

Często zadawane pytania

Który standard bada korozję międzykrystaliczną SUS316?

ASTM A262 (praktyki C i E) oraz równoważne metody europejskie ISO 3651-1 i ISO 3651-2. Praktyka E (test Straussa) jest najczęstszym testem akceptacji spawanych rur i blach SUS316.

Jaka jest krytyczna temperatura wżerów SUS316?

W teście ASTM G48, metoda A, chlorek żelazowy, SUS316 zazwyczaj osiąga temperaturę 22-28°C. Wyższe-stopy, takie jak stopy duplex lub superaustenityczne zawierające 6% molibdenu, osiągają znacznie wyższe temperatury.

Czy test mgły solnej jest wiarygodnym prognostykiem trwałości SUS316?

Nie. ASTM B117 to test porównawczy powłok, wykończeń i partii materiałów. Użyj go, aby porównać dostawców i obróbkę powierzchni; nie przeliczaj godzin NSS bezpośrednio na okres użytkowania.

Czy SUS316L wymaga innych testów korozyjnych niż SUS316?

Obowiązują te same metody badawcze. SUS316L (maks. 0,030% węgla) bardziej niezawodnie przejdzie testy IGC po spawaniu, dlatego sprzęt spawany jest zwykle określany w SUS316L i testowany zgodnie z praktyką E ASTM A262.

O jakie dokumenty powinienem poprosić, aby zweryfikować działanie korozyjne SUS316?

Poproś o certyfikat testu walcowniczego z odniesieniem do JIS G4304 lub G4303 w zakresie składu i właściwości mechanicznych, a także raporty z testów korozyjnych dla konkretnych metod przewidzianych w specyfikacji: ASTM A262, ASTM G48 lub ISO 3651. PMI (pozytywna identyfikacja materiału) potwierdza skład dostarczonych części.