GB/T4334-2020適用于檢驗奧氏體不銹鋼及鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼的晶間腐蝕傾向，其規(guī)定了奧氏體及鐵素體-奧氏體(雙相)不銹鋼晶間腐蝕試驗方法的取制樣、試驗溶液、試驗儀器和設(shè)備、試驗條件和步驟、試驗結(jié)果評定及試驗報告等。2020版標(biāo)準(zhǔn)在2008版標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，更改了方法和名稱，為后期的晶間腐蝕試驗提供重要的檢測依據(jù)。

1 名稱的修訂

1.1 標(biāo)準(zhǔn)名稱

由于鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31935-2015《金屬和合金的腐蝕 低銘鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》、GB/T 32571-2016[10]《金屬和合金的腐蝕 高銘鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》先后發(fā)布，對于鐵素體不銹鋼，已有獨立的晶間腐蝕試驗標(biāo)準(zhǔn)體系，所以GB/T 4334-2008[11]《金屬和合金的腐蝕 不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)名稱已明顯不合適，本次修訂后，適用范圍包括奧氏體不銹鋼以及雙相不銹鋼，所以2020版標(biāo)準(zhǔn)名稱改成"金屬和合金的腐蝕 奧氏體及雙相(鐵素體-奧氏體)不銹鋼晶間腐蝕試驗方法”，明確了不銹鋼測試范圍。

1.2 方法名稱

2008版標(biāo)準(zhǔn)中方法E名稱：不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗方法;2020版標(biāo)準(zhǔn)中方法E名稱：銅-硫酸銅-16%硫酸腐蝕試驗方法。2020版的方法E名稱中明確了硫酸的濃度，更是與新增方法F的硫酸濃度進(jìn)行區(qū)別。

2 廢除和增加部分

2.1廢除了方法D：不銹鋼硝酸-氫氟酸腐蝕試驗方法

廢除2008版標(biāo)準(zhǔn)中方法D主要原因如下：

(1)GB/T 4334-2008中方法D最早于1984年修改采用自日本的JISG相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。美國ASTM A262-2002a[12]的早期版本中也包含了硝酸-氫氣酸法，但在1993年以后的版本中此方法遭到廢除，隨后日本也廢除了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)硝酸-氫氟酸法具有如下特點：不銹鋼在此試驗溶液中的腐蝕電位處在活化-鈍化區(qū)，因此會伴有嚴(yán)重的全面腐蝕。所以，試樣必須采用參照試樣，借助腐蝕速率比值的評定方法來篩除全面腐蝕的干擾影響。

(3)試驗時的溫度要求為70℃，而不采用沸騰，控制相對不便。

(4)試驗溶液含有劇毒的氫氣酸，不能使用常規(guī)的玻璃容器，而需采用耐硝酸和氫氯酸腐蝕的特制塑料容器。

以上因素都在一定程度上影響了該方法的使用，因此GB/T 4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)將該此方法廢除。

2.2 增加了方法F(銅-硫酸銅-35%硫酸腐蝕試驗方法)和方法G(40%硫酸-硫酸鐵腐蝕試驗方法)

對GB/T 4334-2008標(biāo)準(zhǔn)的修改主要依據(jù)ISO中標(biāo)準(zhǔn)體系要求，只是保留了ISO標(biāo)準(zhǔn)中的硝酸法和銅-硫酸銅-16%硫酸法，ISO標(biāo)準(zhǔn)中的銅-硫酸銅-35%硫酸腐蝕試驗方法并未納人;隨著國內(nèi)超級不銹鋼發(fā)展，16%的硫酸-硫酸銅溶液方法對于更惡劣的腐蝕環(huán)境不能滿足實際工程需求，另外，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系在高銘鋁奧氏體不銹鋼及雙相不銹鋼的晶間腐蝕試驗方法方面不夠完善，導(dǎo)致國內(nèi)部分不銹鋼的晶間腐蝕試驗時無相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)可依，只能選用國際標(biāo)準(zhǔn)。所以參考ISO標(biāo)準(zhǔn)體系和日本相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國內(nèi)不銹鋼的實際使用情況，增加了方法F和方法G。

2.3增加了附錄C和附錄D

GB/T4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)中增加了對各種方法及其特點的說明(附錄C)，增加了方法E、方法F、方法G的適用范圍(附錄D)，明確了不同材料對應(yīng)的晶間腐蝕方法。

2.4試驗報告增加的內(nèi)容

GB/T4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)中，各方法都要求試驗報告中增加標(biāo)準(zhǔn)編號及名稱、試驗方法，完善了報告的內(nèi)容。

3 內(nèi)容的修訂

3.1取樣和制備

GB/T4334-2008版標(biāo)準(zhǔn)的3.1.5中要求所檢驗面為使用表面，GB/T4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)要求試樣表面宜接近產(chǎn)品原始表面狀態(tài);GB/T4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)增加：方法B、方法C中單個試樣總表面積應(yīng)不小于5 cm2。

GB/T4334-2008版標(biāo)準(zhǔn)的3.1.6中要求取樣用據(jù)切，GB/T4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)要求試樣采用機加工進(jìn)行切取，避免了高溫對材料組織產(chǎn)生影響。

GB/T4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)中各方法的試樣尺寸及制備要求表格中，鋼板、帶和焊管的厚度或直徑尺寸由GB/T4334-2008版標(biāo)準(zhǔn)的4mm改為3 mm;寬度由2008版標(biāo)準(zhǔn)的20 mm改為(20+10)mm;方法B和方法C中長度由GB/T4334-2008版標(biāo)準(zhǔn)的30 mm改為(30+10)mm;方法E、方法F和方法G中的長度由GB/T4334-2008版標(biāo)準(zhǔn)方法E的(80~100)mm改為>50 mm。

GB/T4334-2020版標(biāo)準(zhǔn)修訂中，此部分與GB/T4334-2008版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)牡韧?，既保證了原標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)性，同時提升了標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性、合理性，使不同類型不銹鋼的晶間腐蝕試驗取樣標(biāo)準(zhǔn)得到了統(tǒng)一。

3.2 敏化處理制度

GB/T4334-2008版標(biāo)準(zhǔn)中，敏化處理制度規(guī)定為“對超低碳鋼(碳含量不大于0.03%)和穩(wěn)定化鋼種(添加鈦或鈮)，敏化處理制度為650 ℃，壓力加工試樣保溫2h，鑄件保溫1 h，空冷。”而無供需雙方協(xié)商條款。在2020版標(biāo)準(zhǔn)中，對敏化處理制度進(jìn)行了部分調(diào)整。奧氏體不銹鋼：(650+10)℃，保溫2h，空冷。雙相不銹鋼：(700+10)℃，保溫30 min，水冷;也可采用(650+10)℃，保溫10 min，水冷。

更加明確了奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼的敏化處理制度，增加了溫度范圍。早期的晶間腐蝕試驗標(biāo)準(zhǔn)主要為美國體系標(biāo)準(zhǔn)、俄羅斯體系標(biāo)準(zhǔn)，其敏化時間在當(dāng)時的規(guī)定均為2h，對于標(biāo)準(zhǔn)要求的650 ℃保溫2h，有的企業(yè)認(rèn)為較嚴(yán)苛，在20世紀(jì)70年代后均改為1h。日本標(biāo)準(zhǔn)在1999年的修訂版中就將敏化處理制度與ISO進(jìn)行了等同，也將敏化時間顯著縮短。

對于2008版標(biāo)準(zhǔn)，敏化處理制度沒有任何調(diào)整區(qū)間。而實際上，對于不同牌號、不同合金含量的不銹鋼，其第二相析出的敏感溫度是有差異的，將敏化溫度限定在一個固定溫度不夠合理，美國ASTM A262-2002a標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定敏化溫度的范圍為650~675 ℃，同時也允許供需雙方協(xié)商敏化的時間及隨后冷卻方式，ISO及日本JIS標(biāo)準(zhǔn)對敏化制度也提供不同的選擇。所以將敏化溫度設(shè)定為一定區(qū)間范圍內(nèi)更具有合理性。

3.3 方法B的修訂3.3.1 安全制度

與2008版標(biāo)準(zhǔn)相比，2020版標(biāo)準(zhǔn)增加了以下3條關(guān)于安全的制度，保障試驗安全有效進(jìn)行：

(1)為防止暴沸，推薦將純?nèi)趸X制成的碎屑加人試驗溶液中;

(2)連接燒瓶與冷凝器并通上冷卻水，加熱使溶液沸騰，直到硫酸鐵全部溶解;

(3)操作時應(yīng)保護(hù)好眼睛并佩戴防護(hù)手套，將試驗用燒瓶置于通風(fēng)柜中。

3.3.2 試驗儀器

試驗儀器設(shè)備中，要求游標(biāo)卡尺的精度不低于0.02 mm，提高了對檢測量具的精度要求，確保試驗的準(zhǔn)確性。

3.3.3 操作細(xì)則

在腐蝕試驗條件和步驟中，增加以下關(guān)于操作細(xì)則的條款：增加了在實際檢測中，試驗溶液出現(xiàn)揮發(fā)和顏色變化等應(yīng)對措施，和國際標(biāo)準(zhǔn)的要求保持-致，提高了測試的準(zhǔn)確度，確保了測試的有效性：(1)通常試驗中不需要更換溶液，但要注意盡可能減少溶液的揮發(fā)。溶液開始沸騰時，在瓶體上標(biāo)記液面位置，以檢查溶液的揮發(fā)程度。如果液面位置發(fā)生了明顯變化，則需要更換新的溶液并使用新的試樣或重新打磨過的試樣進(jìn)行試驗。

(2)試驗中間若有需要，可取出試樣進(jìn)行稱量，然后繼續(xù)試驗。

(3)試驗期間，試驗溶液應(yīng)無明顯顏色變化。若試樣腐蝕過快，甚至由此導(dǎo)致溶液顏色明顯由黃色變?yōu)榫G色，則需要在試驗過程中加人更多的硫酸鐵。通過中間稱量，如果試樣總質(zhì)量的消耗達(dá)到了2g，則試樣質(zhì)量每消耗1g需要加入10 g硫酸鐵。

3.4 方法E的修訂3.4.1 試驗時間

2008版標(biāo)準(zhǔn)：試驗時間為連續(xù)16h;2020版標(biāo)準(zhǔn)：試驗時間(20+5)h，如有爭議，應(yīng)采用20 h。

3.4.2 彎曲試驗參數(shù)

2008版標(biāo)準(zhǔn)對彎曲參數(shù)的規(guī)定為：“壓力加工件、焊管和焊接件試樣彎曲角度為180°，焊管舟形試樣沿垂直焊縫方向進(jìn)行彎曲，焊接接頭沿熔合線進(jìn)行彎曲。鑄鋼件彎曲角度為90°。當(dāng)試樣厚度不大于1mm時，試樣彎曲用的壓頭直徑為1 mm;當(dāng)試樣厚度大于1 mm時，壓頭直徑為5mm?！边@一規(guī)定最早沿用自GB/T 4334.5-19902020版標(biāo)準(zhǔn)彎曲角參數(shù)的規(guī)定為：“壓力加工件試樣彎曲角度為180°。鑄鋼件、焊管和焊接件彎曲角度不小于90°，焊管舟形試樣沿垂直焊縫方向進(jìn)行彎曲，焊接接頭沿熔合線進(jìn)行彎曲。對于低韌性的材料，可用采用一個未經(jīng)試驗的試樣確定其不發(fā)生開裂的最大彎曲角度，以此作為彎曲試驗的彎曲角度。

編寫2008版標(biāo)準(zhǔn)時，認(rèn)為是壓頭直徑對彎曲試驗的結(jié)果影響較小，為了使用方便而統(tǒng)一成2個壓頭直徑。近年來，理論計算和實際試驗都表明，壓頭直徑對于彎曲試驗的結(jié)果有很大的影響。尤其是對于較厚且本身塑性較差的試樣，采用5mm的壓頭直徑往往會出現(xiàn)試樣由于冷塑性較差而導(dǎo)致開裂的情況，從而增加了大量的金相檢測工作。而ISO 3651-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：壓力加工試樣彎頭直徑不大于試樣厚度的2倍，鑄件試樣彎頭直徑不大于試樣厚度的 4 倍，要求彎曲角度不小于 90°。

2020版標(biāo)準(zhǔn)在2008版標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，保留了壓力加工件試樣彎曲角度為180°，對于焊管和焊接件規(guī)定彎曲角度由原來的1800變?yōu)椤安恍∮?0°”，主要是考慮到焊接件本身塑性較差，當(dāng)前工業(yè)上對焊接試驗也常采用90°彎曲角，對于鑄件的彎曲角為90°變?yōu)椴恍∮?0°，兼容了此前版本的要求。

此外，2020版標(biāo)準(zhǔn)還針對低塑性材料進(jìn)行了特別說明。對于壓頭直徑，此次變更“對于壓力加工件，試樣彎曲用的壓頭直徑應(yīng)不大于試樣厚度的2倍;對于鑄鋼件、焊管和焊接件，試樣彎曲用的壓頭直徑應(yīng)不大于試樣厚度的4倍”，這等同了ISO標(biāo)準(zhǔn)。相對于ASTM標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點在于不需要針對每個厚度采用不同直徑的壓頭。在新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下，直徑為5mm的壓頭，對于壓力加工件適用于厚度大于2.5 mm的所有試樣;對于鑄件、焊接件等低塑工件，則適用于厚度1.25 mm的試樣。

4、結(jié)論

本文主要對GB/T4334-2020標(biāo)準(zhǔn)修訂增加的主要內(nèi)容進(jìn)行了介紹和分析。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)更加完善。但是該標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確方法A~方法C的適用范圍，尤其沒有針對不同材料進(jìn)行腐蝕方法優(yōu)先的排序。