GB/T 38231-2019 金属和合金的腐蚀 金属材料在高温腐蚀条件下的热循环暴露氧化试验方法

ICS77.060

H25

中华人民共和国国家标准

/—

GBT382312019

金属和合金的腐蚀金属材料在高温

腐蚀条件下的热循环暴露氧化试验方法

—

CorrosionofmetalsandallosTestmethodforthermal-cclin

yyg

exosureoxidationtestinunderhih-temeraturecorrosionconditions

pggp

formetallicmaterials

(:,)

ISO135732012MOD

2019-10-18发布2020-05-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT382312019

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本标准使用重新起草法修改采用:《金属和合金的腐蚀金属材料在高温腐蚀条件

ISO135732012

下的热循环暴露氧化试验方法》。

:,:

本标准与相比结构上存在差异附录中给出了本标准与章条

ISO135732012AISO135732012

对照一览表。

:,

本标准与ISO135732012相比存在技术性差异这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位

(),。

置的垂直单线进行了标示附录给出了相应技术性差异及其原因的一览表

|B

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SACTC183归口

:、。

本标准起草单位中国航发北京航空材料研究院冶金工业信息化标准研究院

:、、、、。

本标准主要起草人张晓云常伟侯捷李倩张欢欢

Ⅰ

/—

GBT382312019

金属和合金的腐蚀金属材料在高温

腐蚀条件下的热循环暴露氧化试验方法

1范围

、、、、

本标准规定了金属材料在高温腐蚀条件下的等温暴露氧化试验的设备气体供应试样试验过程

、、。

质量变化的计算质量变化的分析试验后试样的评价和试验报告等内容

()

本标准适用于在环境温度至高温下的气体环境中的金属材料的热循环腐蚀试验即循环氧化试验

(、、)。

方法每个试样均进行一系列重复的规则的受控的温度循环进行适当调整后还可用于其他材料的

测试。

()。

本标准不适用于采用极短保持时间几分钟或几秒的试验

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日期的引用文件仅注日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

/、、

铂铑铂热电偶丝铂铑铂热电偶丝铂铑铂铑热电偶丝

GBT159810-13-30-6

/:

涂附磨具用磨料粒度分析第部分微粉粒度组成的测定

GBT9258.33P240~P2500

(/—,:,)

GBT9258.32017ISO6344-32013IDT

/金属显微组织检验方法

GBT13298

/、

GBT16701贵金属廉金属热电偶丝热电动势测量方法

/铂铑热电偶细丝的热电动势测量方法

GBT18036

JJG141工作用贵金属热电偶

金属和合金的腐蚀高温腐蚀环境下的暴露试验后试样金相检验方法(

ISO26146Corrosionof

—

metalsandallosMethodformetallorahicexaminationofsamlesafterexosuretohih-temera-

ygpppgp

)

turecorrosiveenvironments

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

氧化皮scale

在试样表面因高温腐蚀产生的表面氧化膜和腐蚀产物。

3.2

附着氧化皮adherentscale

冷却后附着在试样表面的氧化皮。

3.3

剥落氧化皮salledscale

p

从试样表面脱落的氧化皮。

1

/—

GBT382312019

3.4

分层氧化皮delaminatedscale

,。

从表面完全或部分脱离但仍然和试样接触的氧化皮

3.5

总质量变化rossmasschane

gg

冷却后试样和收集的脱落氧化皮质量之和与试验前试样初始质量的变化。

3.6

净质量变化netmasschane

g

()。

冷却后试样质量不包括剥落氧化皮与试验前试样初始质量的变化

3.7

高温腐蚀hih-temeraturecorrosion

gp

()。

在高于环境中液态相露点温度但至少100℃时的腐蚀

3.8

剧增breakawa

y

由生成保护性氧化皮向生成非保护性氧化皮的转变引起的腐蚀速率的快速增加。

3.9

热循环周期thermalccle

y

。、、

试验过程中重复的温度顺序一个热循环周期包括加热阶段加热保持时间冷却时间和冷却保持

时间。

4设备

4.1设备设计

。

4.1.1设备应包括能实现试样在冷热环境中可控和可重复地转换的装置理想的加热装置应配备将

(),。,

试样和外部空气隔离的试验单元称为封闭型系统除非计划的试验不可能实现该要求适用时应使

,。

用湿度调节器确保供应的气体能够保持在特定的湿度并采用湿度计进行监控气体供应应由一个气

。。。

体流量计控制设备还可包含加速冷却装置基本设计的示例见图和图

12

)水平型

a

()

图1封闭型设备的基本设计示意图带有可移动试样支架的装置

2

/—

GBT382312019

)垂直型

b

说明:

———鼓风机;———试样支架;

111

———();———();

2湿度调节器电子型12遮挡板可移动型

3———湿度计;13———冷却室;

4———流量表;14———试样移动装置;

———带有加热带的加热区域;———温度调节装置;

515

———试验部分;———功率控制装置;

616

———加热区;———测量装置;

717

8———冷却区;18———热电偶;

———加热炉;———坩埚。

919

10———试样;

()

图续

1

)水平型

a

()

图2封闭型设备的基本设计示意图带有可移动炉子的装置

3

/—

GBT382312019

)垂直型

b

说明:

———气体供应;———样品室;

19

2———气体流量计;10———试样;

———阀门;———试样支架;

311

———();———;

4湿度调节器电子型12热电偶

———;———/;

5湿度计13功率温度控制装置

———含有非平衡气体混合物催化剂的加热装置;———加热炉移动方向;

614

———带有加热带的加热区域;———气体排放;

715

———加热装置;———测量装置。

816

()

图续

2

4.1.2设计加热装置时应确保样品室和外部环境隔离。

4.1.3应确保通过试样的气流连续且在规定范围内。

,。

4.1.4样品室不应使用在测试过程中与试验环境发生反应以致改变试验环境成分的材料

,。

4.1.5若无法使用带有样品室的封闭试验系统也允许在实验室大气环境中进行试验应记录大气湿

,,。

度实验室内应尽量保持温度恒定且不受天气条件的影响

,。

4.1.6在试验前应在试验的暴露温度下检验加热炉确定加热炉内均温区的尺寸一般采用独立活动

热电偶的方法。

。

温度调节装置应能够确保试样的温度保持在表规定的允许偏差范围内炉温可能因炉子的

4.1.71

()。

移动发生变化或波动当移动试样支架时较不显著采用的控制系统应确保能够迅速达到期望的炉内

,。

温度且不超出温度范围

表1试样温度的允许偏差单位为摄氏度

温度范围≤300>300~600>600~800>800~1000>1000~1200>1200

温度偏差±2±3±4±5±7协商确定

4.1.8用于温度控制的加热装置热电偶应满足如下要求:

)热电偶的材料应完全能够满足测试温度下的使用要求;

a

),。

b在加热装置的热电功率不变的前提下推荐热电偶丝的直径尽可能小

4

/—

GBT382312019

4.2温度监控

。/,

4.2.1应采用合适的装置测量温度根据GBT1598的要求从室温至1700℃的温度范围内推荐采

(/)(/)。,

用型或型热电偶应在试样表面附件放置一个热电偶并按

SPt-10%RhPtRPt-13%RhPt

。,

和校准若因环境因素导致不能在试样表面附近放置热电偶应通过在惰性环境下使用空

4.2.24.2.3

,。

白试样和合适的测温方法根据加热炉的校准推算出试样温度

。/、

4.2.2应从每批中抽取一个具有代表性的热电偶进行校准热电偶的校准应按GBT16701

/或进行。

GBT18306JJG141

,,。

4.2.3若不能确定热电偶的稳定性推荐每年使用前重新校准或在每次试验开始前和结束时重新校准

,

热电偶应能够证明试样温度保持在表规定的范围内并放置在尽可能靠近试样的规定好的固

4.2.41

定位置。

。。

4.2.5热电偶丝应采用热电偶套管进行保护热电偶套管应能够在试验温度和试验环境下使用

5密闭系统的气体供应

5.1气体供应系统应能够向样品室以恒定速率稳定地提供测试用气体。

。,

5.2应采用气体流量计监控气流量流量计应放置在靠近样品室入口处的位置但当使用湿度调节器

,。

时流量计应放置在加湿器上游

,。,

5.3当使用湿度调节器时湿度调节器应能够将湿度调整至期望的值除非另有规定应使用电导率

/。,

低于1Scm的去离子水为防止冷凝湿度调节器和样品室之间的空间内的温度应保持在露点

μ

以上。

,,,

5.4当气体被加湿后应测试水蒸汽含量测试方法包括在样品室前用湿度计测量或在排放的气体冷

,。

凝后测试水的含量或测量试验期间加湿器中水的消耗量等方法

,/()。

5.5在空气中测试时推荐采用20k的比湿度即空气中水分的质量分数该比湿度即为在

gg

(),。,

25℃露点下相对湿度100%能够很容易地通过25℃水浴时的鼓泡获得若采用其他湿度应经相

关各方的同意。

。。

5.6在冷却阶段应避免试验气体生成凝结相可通过关闭加湿器或切换成惰性气体实现

6试样

2

、,,。

6.1试样形状应为板状圆片或圆柱表面积应不小于300mm厚度应不小于1.5mm若不能满足

,。

上述要求试样的形状和尺寸应符合相关各方达成的协议要求

,。

6.2试样表面应机械抛光确保去除切削加工影响层试样表面最终抛光应使用颗粒平均直径约为

,/。

15m的磨料可使用符合GBT9258.3要求的P1200的磨料若相关方要求采用其他表面抛光方

μ

,。。

法应规定表面抛光的条件推荐试样表面抛光至Ra0.1~Ra0.4

,。

6.3试样的尖边可能引起反常现象在试样制备的最后阶段应轻微倒圆

、、。

6.4试样表面不应有因标记冲压开槽引起的变形试样的识别应完全基于试样在试验箱体内相对

,()/。

位置的记录不过允许有用于试样支架见图的孔洞和或基准标记当为了支撑试样需要在试样上

5

,,。

打孔时打孔应在最后抛光或涂覆涂层前进行并且计算试样表面积时应考虑孔洞

,。

6.5应采用异丙醇或乙醇超声波清洗试样然后进行干燥若试样可能大量吸附水等环境中的污染

,。

物推荐将清洗后的试样在称重和暴露试验前存储在干燥器中

,