ICS 77.060 CCS H 25
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T417562022
金属和合金的腐蚀
低合金钢耐大气腐蚀评估方法
Corrosion of metals and alloys-Method for estimating the
atmospheric corrosion resistance of low-alloy steels
2023-02-01实施
2022-10-12发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T41756—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本文件起草单位：钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所有限公司、冶金工业信息标准研究院、中车青
岛四方机车车辆股份有限公司、青岛钢研纳克检测防护技术有限公司、北京科技大学、首钢集团有限公司、河北津西钢铁集团股份有限公司。
本文件主要起草人：丁国清、杨朝晖、张志毅、侯捷、李晓刚、黎敏、田子健、杨海洋、孙晓光、杜翠薇、 张春晖、曹建平、马永福。 GB/T 41756—2022
金属和合金的腐蚀
低合金钢耐大气腐蚀评估方法
1范围
本文件给出了低合金钢耐大气腐蚀的三种评估方法。方法一为基于钢短期腐蚀数据的预测方法；方法二为基于钢化学成分的预测方法；方法三为基于环境因素和钢化学成分的预测方法。
本文件中方法一适用于利用特定级别低合金钢在不同环境中已有的短期大气腐蚀数据，对其长期
腐蚀损失进行评估；方法二适用于基于耐蚀性指数（I)对低合金钢的相对耐蚀性能进行评估；方法三适用于对低合金钢在不同环境下不同时间的腐蚀损失进行估算。
注：这三种方法是基于平板裸钢暴露试样的试验数据计算得到的。当低合金钢长时间处于湿润状态，或者被一些
盐类或其他腐蚀化学物质严重侵蚀时，则实际大气腐蚀速率就会高很多。
2规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 14165 5金属和合金大气腐蚀试验现场试验的一般要求 GB/T16545 5金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
低合金钢 low-alloysteel 以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，加人的其他合金元素总质量分数在1.0%5.0%的材料。 注：大多数低合金耐候钢含有铬和铜元素，一些还添加有硅、镍、磷元素，或其他能提高其耐候性的合金元素。
3.2
耐蚀性指数 atmospheric corrosion resistance index I 通过低合金钢化学成分计算得到的表征其相对耐蚀性的数值。
4程序
4.1一般要求
大气腐蚀数据应按照GB/T14165测试获得。试样的准备、清洗、评估应按照GB/T16545。 4.2 2方法一——基于钢短期腐蚀数据的预测方法 4.2.1该方法主要是腐蚀损失随时间变化的对数曲线回归外推法。这些大气腐蚀数据曲线大体上与
1 GB/T41756—2022
4.3方法二—基于钢化学成分的预测方法 4.3.1两种根据成分预测相对耐蚀性的方法
第一种是基于Larabee-Coburn数据，得到工业大气中应用的Legault-Leckie方程计算耐蚀性指数（I），它的优点是应用相对简单，缺点是适用范围小，仅适用于合金元素为Cu、Ni、Cr、Si和P，并且成分限定范围较窄。第二种是基于Townsend数据，它的优点是适用钢的合金元素多，成分范围较宽，缺点是应用相对复杂。 4.3.2基于Larabee-Coburn数据的预测方法 4.3.2.1耐蚀性指数（I)的计算见式（5），指数越高，钢的耐蚀性越好。
I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P
7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P)—33.39(%Cu)2
·(5)
式中： %——化学成分质量分数。 注：对于海洋与半乡村气候，通过Legault-Leckie方程可计算出相似的耐蚀性指数，其所计算的不同成分钢的耐蚀
性指数的排序是相同的。但因方程是基于工业大气环境腐蚀数据所得，所以，在应用于其他环境低合金钢耐蚀性评价时需谨慎，
4.3.2.2式（5)应在低合金钢化学成分符合Larabee-Coburn数据的原始试验材料成分范围内时使用。 限制如下：
a)Cu≤0.51%; b) Ni≤1.10%; c） Cr≤1.30%; d)s Si≤0.64%; e) P≤0.12%
4.3.2.3 附录B中列出了通过Larabee-Coburn方法计算几种低合金钢耐蚀性指数（I），并进行耐蚀性对比的例子。 4.3.3 基于Townsend数据的预测方法 4.3.3.1 在该方法中，依据式（6)和式（7)，计算得到A和B。
A=ao+ait B=bo+bir
.(6) ..( 7)
式中： ;钢各合金元素的质量分数。 注：A和B为式(1)定义的腐蚀损失指数函数的常数;a。和b。为表1中给出的三种工业场所的系数;a；和b;为表1
中给出的三种工业场所中每一个合金元素的系数。 计算出A和B的值后，再利用式（2）、式（3）和式（4)计算三个场所的腐蚀损失、腐蚀速率和腐蚀
时间。
因该方法中三个场所系数αo、bo、a；和b；是基于工业环境获得的腐蚀数据拟合所得，因此，在应用于其他环境低合金钢耐蚀性评价时应谨慎。
3 GB/T 41756—2022
表 1 基于钢化学成分计算A、B的系数
元素 系数 工业环境 t, ao 15.157 c Mn
工业环境 2 16.143
工业环境
系数 工业环境 工业环境 工业环境
合金
>
2 0.539 0.103 0.019 0.333 0.908 0.16 0.029 0.095 0.067
1 0.511 0.102 0.097 0.592 2.408 0.20 0.080 0.103 0.072
3 0.604 0.046 0.042 0.546 1.004 0.13 0.088 0.174 0.068 0.087
3 14.862 bo 3.350 2.370 5.120
6.310
2.170 10,250 15.970 2.96 1.380 2.560 0.990 1.580 6.110 1.770 6.110
P s si Ni Cr Cu a; Al V Co As Mo Sn W
1.770 27.200 6.50 1.970
1.38 1.180 2.370 1.970 b; 5.520
-
0.193 0.053
1.580 3.150
2.560 7.690 2.960 9.860
0.063 0.157 0.078 0.151 0.148
0.044 0.097
0.038 0.038
-
-
3.740
7.490 5.520
4.3.3.2 为了由Townsend数据计算耐蚀性指数（I），应遵循以下步骤：
a) 对于三个工业环境中的任意 一个环境，纯铁的A和B的值依照表1中给出的系数以及式（6）
和式（7）进行计算； b) 纯铁在三个工业环境中达到254um腐蚀损失的时间用式（4)来计算； c) 对于一个给定的低合金钢，按照表1给出的系数及式（6)和式（7)计算在每个工业环境的A和
B的值； d) 低合金钢在每个工业环境的腐蚀损失由式（1)算出，t为纯铁在相同环境下腐蚀损失254μm
时所需时间，计算方法按照式（1)和式（2)； e) 由纯铁的254μm腐蚀损失与由通过式（4)计算得到的低合金钢在每个工业环境的腐蚀损失
之间的差值，经过平均后得到平均差，平均差的1/25为耐蚀性指数（I)； f) 依据Townsend方法计算纯铁和各种低合金钢的耐蚀性指数的例子按照表2，表2中也列出了
在Townsend数据中各元素组成范围的上限，
表 2 纯铁和各种低合金钢的耐蚀性指数（I）
元素 范围 纯铁 A36 A36+ 最小值
最大值
典型值
(Min.) 合金 1 (Typical) 合金2 (Max.) 合金3 合金4 A588
上限/% 1.50 0.000 0.160 0.160 0.060 0.075 0.100 0.060 0.190 0.091 0.060
0.2%Cu
A588
A588
c
4 GB/T 41756—2022
表2 纯铁和各种低合金钢"的耐蚀性指数（I）（续）
最小值 (Min.) 合金1 (Typical) 合金2 (Max.) 合金3 合金4 A588
典型值
最大值
元素 范围
A36+ 0.2%Cu
上限/% 纯铁 1.50 0.000 1.010 1.010 0.800 0.690 1.180 1.090 1.250 0.580 1.000
A36
A588
A588
Mn P S Si Ni Cr Cu Al V Co As Mo Sn W
0.30 0.000 0.012 0.012 0.005 0.030 0.012 0.007 0.040 0.004 0.010 0.30 0.000 0.013 0.013 0.001 0.004 0.011 0.002 0.050 0.001 0.002 1.50 0.000 0.220 0.220 0.300 0.280 0.360 0.290 0.650 0.200 0.250 1.10 0.000 0.019 0.019 0.050 1.440 0.310 0.970 0.400 2.970 0.750 1.10 0,000 0.027 0.027 0.400 0.040 0.530 0.018 0.650 0.025 0.500 1.50 0.000 0.018 0.200 0.250 0.014 0.300 0.940 0.400 0.350 1.000 1.50 0.000 0.051 0.051 0.010 0.000 0.020 0.000 0.000 0.000 0.030 0.50 0.000 0.003 0.003 0.020 0.000 0.040 0.000 0.100 0.000 0.060 1.50 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.50 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0,000 0.000 0.50 0.000 0.004 0.004 0.000 0.300 0.005 0.004 0.000 0.006 0.500 0,50 0.000 0.003 0.003 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.50 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 工业
0.51 0.37 0.36 0.30 0.23
0.23
0.19 0.20 0.14 0.13
环境1
B(t的单位 工业 0.54 0.47 0.46 0.41 0.41 0.37 0.37 0.31 0.38 0.31
环境2 工业环境3 工业环境1 工业环境2 工业环境3 工业
为月）
0.60 0.60 0.59 0.50 0.44 0.47 0.45 0.42 0.31 0.38
15.16 17.34 17.30 17.52 20.40 18.42 19.12 20.03 22.80 18.61
16.14 14.44 14.62 16.58 13.01 15.84 14.18 16.30 11.75 15.85
A/μm
14.86 13.56 13.20 14.06 14.60 13.83 12.17 14.26 16.91 11,59
纯铁腐蚀 环境1 20.80 254 μm 工业所需 环境2 13.82 时间/a 工业
9.18
环境3
5 GB/T41756—2022
表 2 纯铁和各种低合金钢"的耐蚀性指数（I）（续）
最小值 (Min.) 合金1 (Typical) 合金2 (Max.) 合金3 合金4 A588
典型值
最大值
上限/% 纯铁 A36 A36+
范围
元素
0.2%Cu
A588
A588
20.8年腐蚀深度/μm 13.82年腐蚀深度/μm 9.18年腐蚀深度/μm
工业环境1
254 133 123 92
71
64
55
60
49
38
工业环境2
96
80
76
254
161 153 135 106
105
78
工业环境3 工业
254 232 213 149 116 123 103 101 72 68
环境1 0 121 131 162 183 190 199 194 205 216
和纯铁 工业
差值/μm 环境2 0 93 101 119 148 149 158 176 174 178
工业环境3
22 79 91 129 156 157 169 174 187 193
41 105 138
131
151 153 182 186
0
平均差/μm 耐蚀性
0
方法
0.00 3.16 3.64 5.16 6.24 6.28 6.76 6.96 7.48 7.72
指数(I) 4.3.3 耐蚀性 方法指数(I) 4.3.2
7.42 7.74 9.25 8.86
0.00 1.09 4.48 5.53 6.39 6.67
表中给出的某些低合金钢超出了基于Larabee-Coburn的数据的预测方法（见4.3.2.2）、基于Townsend数据的预测方法（见4.3.3）中的成分表中第二列范围上限。 注音采用其王 Larabee-Coburn的数据的预测方法（见 4.3.2)计算耐蚀性指数（I)会出现异常结果[如含铜量高的低合金钢耐蚀性指数（1）出现负值]，但基于 Townsend数据的预测方法（见4.3.3)计算耐蚀性指数（I)不会出现异常。
4.3.4 低合金钢耐蚀性指数（I）的最低值
可接受的低合金钢耐蚀性指数（I）的最低值应由供需双方协商。
4.4 方法三—一基于环境因素和钢化学成分的预测方法 4.4.1在该方法中，依据式（8)和式（9），计算得到A和B。
A=A。+ ZA,X, B=B。 + B,X,
.**(8 )
...............(9)
式中： X, 各环境因素参数和合金元素的组成，注：A和B为式（1)定义的腐蚀损失指数函数的常数：系数A。、B。、A，和B，是基于工业、海洋、乡村等不同类型大
气环境中获得的腐蚀数据拟合所得
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