ICS 77.060 H 25
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 29088-2012
金属和合金的腐蚀
双环电化学动电位再活化测量方法
Corrosion of metals and alloys-Electrochemical potentiokinetic reactivation
measurement using the double loop method
[ISO 12732:2006,Corrosion of metals and alloys—Electrochemical potentiokinetic reactivation measurement using the double loop
method (based on Cihal's method),MODJ
2013-10-01实施
2012-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T29088—2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ISO12732：2006《金属和合金腐蚀双环电化学动电位再活化测
量方法》。
本标准与ISO12732：2006的技术性差异及其原因如下：
关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反应在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： ·用修改采用ASTME112：1996的GB/T6394—2002代替ISO643-2003（见第10章，
D.2）。其中ASTME112一1996与ISO643一2003标准有一定差异，但本标准引用内容在上述两个标准中不存在技术差异。
●用等效采用国际标准的GB/T10123一2001代替ISO8044：1999（见第3章）。 用钢铁及合金产品牌号统一数字代号（ISC)代替金属和合金统一数字编号系统（UNS）（见第11章）。
本标准做了下列编辑性修改：
删除国际标准目次、前言和引言；一删除第1章中对于附录C的说明；删除附录D中参考文献ASTMG108的引用，直接引用ASTMG108一1994的9.2作为
D.2的注。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：宝山钢铁股份有限公司、冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人：赵艳亮、胡凡、侯捷、陈红星、刘宝石、吴玮巍。
1 GB/T29088—2012
金属和合金的腐蚀
双环电化学动电位再活化测量方法
1范围
本标准规定了使用双环电化学动电位再活化（DL-EPR）试验评定不锈钢和镍基合金敏化程度 (DOS)的方法。
本标准适用于定量测量晶界或基体中由有害热效应影响所形成的合金元素贫乏区域。 因为沿融合线的敏化区分布可能是非均匀的，在测试焊缝热影响区时宜格外注意。 该试验结果可作为判断不锈钢和镍基合金晶间腐蚀、点蚀和晶间应力腐蚀开裂的潜在敏感性指标，
但在进行腐蚀类型的预测时还需要进行特定的补充试验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件，仅注目期的版本适用于本文
：，件。凡是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/T6394---2002金属平均晶粒测定法 GB/T10123—2001金属和合金的腐蚀基本数语和定义（eqvISO8044：1999）
3术语和定义
GB/T10123一2001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
电量electricquantity Q 钝化过程中的电量（Q,）和再活化过程中的电量（Q.），是分别通过计算曲线上钝化峰和再活化峰电
流对时间的积分得出的。
4原理
对耐蚀合金进行热处理（包括焊接)会出现微小颗粒物析出，如304不锈钢中的碳化铬或双相不锈钢中的β相（FeCrMo）。基体中合金元素扩散程度是由温度决定的，在微小颗粒物形成时若得不到基体中合金元素的扩散补充，会使其邻近区域中合金元素贫乏。通常将这一过程称为敏化。合金元素贫乏区域耐腐蚀性能差，也容易产生应力腐蚀开裂，这种破坏机制的扩展程度取决于合金元素的贫乏程度和合金元素贫乏区域的密度。因此，需要一种简单的试验方法来快速判定不锈钢和镍基合金中潜在的有害热效应。电化学动电位再活化试验(EPR)就是以此为目的开发的。目前，实验室中应用的两种电化学动电位再活化试验方法分别是单环法和双环法。单环法尽管已包括了从钝化状态到活化状态的极化扫描，但存在对表面光洁程度过于敏感的缺点。在对电解池和装配方式进行适当改进后，电化学动电位再活化试验（EPR）也适用于现场试验。
1 GB/T29088—2012
双环法是电化学动电位再活化试验方法的首选。这种试验方法是将试样浸泡在一种酸性溶液中，用阳极极化方法使其进入钝化区。浸泡初期随着在活性腐蚀条件下材料表面的溶解，表面处理可能引起的影响逐渐减小。从钝化状态开始，试样以一定的扫描速率进行阴极极化（见图1）。随着电位向负方向移动，缺乏有效合金元素的贫乏区的钝化膜逐渐变得不稳定并开始溶解（比如还原溶解）。由于溶解速率小，同时受到扫描速率的制约，阳极电流不能大幅增长，因此只能检测到有限的阳极峰值电流。 阴极极化扫描时阳极溶解的过程就是再活化。当钝化电流小于对应电位下的阴极电流时，电位下降过程中会出现瞬间的阴极电流。
由于合金元素贫乏区的存在，局部钝化膜的保护性下降更容易被还原。因此，当相邻区域有钝化膜覆盖时，合金元素贫乏区更容易发生活化溶解。电流的逐渐增大反映了活性区域的扩展情况，这与合金元素贫乏程度和相应的钝化膜性能（某些区域在较高的电位下还原，某些区域在较低的电位下还原）相关联。随着活性区在整个试样表面逐渐建立，由于塔菲尔效应造成的活性区域电位降低与电流减小相互抵消，从而可以观察到再活化峰。电流密度的峰值和与此峰相关的电量，主要取决于合金元素贫化的程度。
再活化峰值与活化峰值的比值，或者再活化峰电量与活化峰电量的比值与固溶退火试样的测试结果相比较时，得出敏化指数。但是，对于敏化的晶界，这些数值应该用晶粒尺寸来进行归一化处理。测试结束后，为确定其局部腐蚀特性，要对试样进行检查。
YI
2
2.
说明： X轴电位； Y轴一电流密度对数； 1
一阳极扫描；
2 一再活化扫描。
图1双环EPR试验方法极化曲线示意图
2 GB/T29088-—2012
5.4.4辅助电极的制备
制备辅助电极的材料不应污染试验溶液，一般使用高纯铂金，也可使用其他惰性材料。对于铂金电极，通常在浓盐酸中浸泡后用去离子水冲洗。辅助电极的表面积宜不小于工作电极表面积。
注：石墨可以作为辅助电极，但应避免污染。石墨电极使用之前应对表面残留物进行脱附处理。定期更换石墨电
极也可避免污染。
6试验溶液
6.1试验溶液常用分析纯的硫酸（H2SO）和硫氰酸钾（KSCN）两种试剂，由蒸馏水混合配制而成（该溶液可在室温下储存1mon）。试验材料决定试验溶液的组分构成，HzSO的变化范围为0.5mol·L-1~ 2.5mol·L-1,KSCN的变化范围为0.001mol·L-1~0.05mol·L-1。
注：硫氰酸钾易潮解。超级双相不锈钢可使用3.0mol·L-1盐酸（HCI)试验溶液。 6.2试验溶液不应重复使用。
7试样的制备
试样在进行双环电化学动电位再活化(DL-EPR)试验前宜按附录C中的步骤进行敏化处理。 试样的制备应避免产生缝隙腐蚀，不能有尖锐边缘。在加工和研磨的过程中应避免试样过热。 试样制备应达到规定的表面粗糙度（如Ra小于0.25μm）。试样在蒸馏水中进行超声波清洗，再
用酒精清洗，最后用丙酮冲洗。研磨后的试样在空气中暴露时间过长会影响活化状态溶解速度，暴露时间不宜超过1h。研磨后应将试样放在干燥器中储藏。
新电解池在现场应用中的性能、仪器和试剂的质量由已知敏化程度的标样确定。
8实验步骤
将试样、辅助电极、盐桥探头以及其他相关部件放置于试验电解池中。加人溶液，确认鲁金毛细管中注满试验溶液且没有气泡，尤其是其尖端区域无气泡。
1min～2min后记录测试试样的开路（静止或腐蚀）电位。如果所测开路电位与被测合金的正常值偏差较大（如Cr18Ni9型不锈钢的开路电位相对于饱和甘汞电极为一350mV～一450mV），应对试样进行阴极极化去除表面氧化膜。
首先将试样在自腐蚀电位下浸泡5min，然后在一定的扫描速率下阳极极化至钝化区。典型的钝化电位范围一般为200mV～600mV。达到钝化电位后，反向以相同的扫描速率将电位降至初始的自腐蚀电位（E）。扫描速率以使活化过程与再活化过程的差别更加显著为原则，从而得出合金的敏化性。 宜通过开展预试验确定最佳扫描速率。典型的扫描速率范围为2000mV·h-1～15000mV·h-1。 连续极化过程宜执行至少三次。
对于304，321和347不锈钢，应采用如下试验条件：试验溶液组成：0.5mol·L-1HSO.十0.01mol·L-1KSCN; 一扫描速率：6V·h-1 —极化范围从自腐蚀电位Ecorr（约一400mV)~十300mV； —试验温度：25℃（注：根据经验调整现场应用时的温度范围）。 4 GB/T29088—2012
LA=V2G+5
As-一试样面积，单位为平方厘米（cm"）； LGBL—晶界长度，单位为厘米（cm）。
LGBL=10XLAXAs
比值作为相对指数比较不同敏化处理对敏化程度的影响。敏化程度的确定应进行补充试验，附录D可作为初步指南。
11试验报告
，试验报告应包括如下信息：
a） 试验样品材料的完整描述，包括钢铁及合金产品牌号统一数字代号（ISC)、成分、热处理方法
产品型号：
b) 试样的加工方法和表面处理的细节；
重复实验的次数和每次试验之后是否重新处理样品表面； d) 溶液的组成，pH值，体积和温度，以及随时间变化的情况； e) 试样在试验溶液中裸露的面积； f) 所用电解池和电极； g) 极化前的浸泡时间； h) 扫描前的开路电位，及其是否稳定； i) 电位应参照标准氢电极； j) 电位扫描的全部细节，包括扫描速率，起始电位和最终电位； k) 极化扫描典型实例； 1) 分别给出试样和固溶退火处理试样的再活化电流峰值、活化电流峰值及两者比值，同时要给出
晶粒尺寸和表征晶界敏化特征标准化参数的详细资料； m）分别给出试样和固溶退火处理试样的再活化电量值、活化电量值及两者比值，还有晶界敏化的
标准化数值； n）金相观察结果。
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