一、定义与意义
临界缝隙腐蚀温度(CCT)指材料在氧化性氯溶液中发生缝隙腐蚀的最低温度,是衡量材料耐温敏感性的核心参数。对钝化金属(如不锈钢)而言,CCT越低,材料抗缝隙腐蚀能力越强。该指标广泛用于核电、化工等高温高氯环境下的材料筛选与设计。
二、检测标准与方法
1. 国际标准
ISO 19280:2017
采用三氯化铁溶液浸泡法,适用于圆柱形或板形试样,通过观察腐蚀深度确定CCT。国内等同采用该标准(计划号20232254-T-605),计划2025年发布。
ISO 18089:2015
采用恒电位控制法,可在单次测试中快速测定CCT,适用于不锈钢材料比较(需满足CPT≥20℃)。
2. 国内标准
GB/T 10127-2002
三氯化铁溶液浸泡法,通过失重或腐蚀深度评估缝隙腐蚀性能,但未直接定义CCT。
GB/T 17897-2016
电化学法测定临界点蚀温度(CPT),与CCT协同用于综合评估耐蚀性。
3. 美国标准
ASTM G48
Method F:三氯化铁溶液浸泡法,直接测定CCT,适用于不锈钢及合金。
Method B:缝隙腐蚀深度评估,间接反映CCT敏感性。
ASTM G61
电化学循环极化法,通过极化曲线确定CPT,辅助CCT分析。
三、检测流程与技术要点
1. 样品制备
尺寸要求:25mm×50mm×2-3mm(平板试样),或圆柱形试样(按ISO 19280)。
表面处理:去除氧化层,避免加工缺陷影响结果。
2. 试验溶液
三氯化铁溶液:0.05mol/L HCl + 100g/L FeCl₃·6H₂O(ASTM G48),或按ISO标准配制。
恒电位法:使用3.5% NaCl溶液,施加恒定电位(如-0.2V vs. Ag/AgCl)。
3. 试验步骤
浸泡法(ISO 19280/ASTM G48 F)
组装试样与缝隙组件(如O型环或聚四氟乙烯柱)。
在不同温度(如22℃、35℃、50℃)下浸泡24-72小时。
测量腐蚀深度或失重,确定CCT(无腐蚀的最高温度)。
恒电位法(ISO 18089)
施加恒定电位,监测电流密度突变。
记录电流密度超过阈值时的温度作为CCT。
4. 结果评定
直接法:通过腐蚀深度或失重判定CCT(如ISO 19280)。
电化学法:分析极化曲线或电流密度变化(如ASTM G61)。
量化指标:CCT值、腐蚀速率(g·m⁻²·h⁻¹)、腐蚀深度(μm)。
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