ニッケル合金718の信頼できるサプライヤーとして、この高性能材料における耐食性の重要な重要性を理解しています。ニッケルアロイ718は、優れた機械的特性、高温強度、未解決の耐食性で有名であり、航空宇宙、石油とガス、海洋などのさまざまな業界で人気のある選択肢となっています。このブログでは、ニッケル合金718の腐食抵抗を評価するために使用されるさまざまなテスト方法を探ります。
塩スプレーテスト
塩霧試験としても知られる塩スプレー試験は、金属と合金の耐食性を評価するための最も広く使用されている方法の1つです。このテストでは、ニッケル合金718の標本を、塩分が積み込まれた霧の制御された環境、通常は5％塩化ナトリウム（NaCl）溶液を露出させることが含まれます。試験室は、通常35°C（95°F）約35°C（95°F）で一定温度に維持されます。
標本は、要件に応じて、数時間から数千時間までの範囲で指定された期間チャンバーに配置されます。テスト中、塩溶液は合金の表面に堆積し、保護酸化物層が弱いまたは損傷している領域が腐食し始めます。テスト後、標本は除去、洗浄、および錆びた場所、孔食、変色などの腐食の兆候について検査されます。
塩スプレー試験の利点は、そのシンプルさと再現性です。迅速かつコスト - さまざまな材料または表面処理の相対的な腐食抵抗を比較する効果的な方法を提供します。ただし、いくつかの制限があります。テスト条件は、ほとんどの現実の世界環境よりも深刻であり、結果は実際のサービスにおける合金の長期パフォーマンスを正確に予測しない場合があります。
浸漬テスト
浸漬試験では、長期間にわたって腐食性溶液でニッケル合金718標本を浸すことが含まれます。ソリューションの選択は、特定のアプリケーションとシミュレートされる腐食のタイプに依存します。たとえば、石油およびガス産業では、標本は、硫化水素（H₂S）と二酸化炭素（CO₂）を含む溶液に浸漬して、石油とガスの井戸の腐食性環境をシミュレートできます。
標本は通常、浸漬期間の前後に計量され、腐食による失われた材料の量を決定します。腐食率は、体重減少、標本の表面積、および浸漬時間に基づいて計算できます。減量の測定に加えて、標本は、孔食、隙間腐食、ストレス腐食亀裂など、他の形態の腐食についても調べることができます。
浸漬試験は、塩スプレー試験と比較して、実際のサービス環境のより現実的なシミュレーションを提供します。ただし、それは時期であり、溶液の組成や温度、溶液の流量、不純物の存在などの要因によって結果が影響を受ける可能性があります。
電気化学テスト
電気化学試験は、ニッケル合金718の腐食挙動を研究するための強力な手法です。腐食性環境での合金の電気特性を測定して、腐食速度およびその他の電気化学パラメーターを決定することが含まれます。
最も一般的な電気化学検査の1つは、ポテンショティオダイナミック偏光です。このテストでは、標本の流れが測定されている間、標本の可能性が徐々に増加または減少します。結果として得られる偏光曲線は、腐食の可能性、不動態化挙動、および合金の腐食速度に関する情報を提供します。
別の電気化学検査は、電気化学インピーダンス分光法（EIS）です。 EISでは、小振幅交互の電流信号が試験片に適用され、標本のインピーダンスが周波数の関数として測定されます。インピーダンススペクトルを使用して、保護酸化物層の形成やパッシベーションフィルムの分解など、合金 - 溶液界面で発生する電気化学プロセスを分析できます。
電気化学試験にはいくつかの利点があります。合金の腐食挙動に関する実際の時間情報を提供することができ、腐食速度に対する温度、溶液組成、印加応力などのさまざまな要因の効果を研究するために使用できます。ただし、特殊な機器と専門知識が必要であり、結果は、浮遊電流の存在や測定電極の精度などの要因の影響を受ける可能性があります。
ストレス - 腐食亀裂テスト
ストレス - 腐食亀裂（SCC）は、引張応力と腐食性環境の組み合わせ作用の下でニッケル合金718で発生する可能性のある腐食の特に危険な形態です。 SCCは成分の突然の壊滅的な故障につながる可能性があるため、SCCに対する合金の感受性を評価することが不可欠です。
SCCテストの一般的な方法の1つは、U -Bendテストです。このテストでは、標本がu-形状に曲がっており、指定された期間腐食性環境にさらされます。 u -bendは、曲げの外面に引張応力を生成し、SCCの開始と伝播を促進できます。暴露期間の後、視覚検査、染料浸透剤検査、超音波検査などの技術を使用した亀裂について試験片が調べられます。
SCCテストのもう1つの方法は、遅い - ひずみ - レートテスト（SSRT）です。 SSRTでは、標本は腐食性環境にさらされながら、ゆっくりと一定のひずみ速度にさらされます。ひずみ速度は通常、10〜10〜10秒の範囲です。このテストでは、失敗までの時間と標本の延性の減少を測定します。これは、SCCに対する感受性を評価するために使用できます。
顆粒間腐食試験
顆粒間腐食は、合金の粒界に沿って発生する腐食の一形態です。合金の機械的特性を大幅に減らし、早期故障につながる可能性があります。
ASTM A262慣行は、ニッケル合金718の粒間腐食試験に一般的に使用されています。ASTMA262には、実践A（シュウ酸エッチングテスト）、練習B（硫酸鉄 - 硫酸試験）、診療C（窒素酸試験）など、いくつかの方法が記載されています。
シュウ酸エッチングテストでは、標本をシュウ酸溶液でエッチングし、微細構造を顕微鏡で調べます。エッチングされた表面の外観は、合金が粒間腐食の影響を受けやすいかどうかを示します。硫酸硫酸塩 - 硫酸試験と硝酸試験では、特定の期間にわたって特定の溶液に標本を浸し、体重減少を測定するか、顆粒間攻撃の兆候について標本を調べることが含まれます。
結論
結論として、ニッケル合金718の耐食性を評価するために利用可能ないくつかのテスト方法があり、それぞれに独自の利点と制限があります。塩スプレーテストは、シンプルでコスト - 初期スクリーニングに効果的な方法ですが、浸漬テストは実際のサービス環境のより現実的なシミュレーションを提供します。電気化学試験は、腐食メカニズムを研究するための強力な手法であり、ストレス - 腐食亀裂と顆粒間腐食試験は、重要な用途での合金の長期的な信頼性を確保するために不可欠です。
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参照
- ASTM International。ニッケル - クロム - 鉄合金のASTM B167標準仕様（UNS N06600、N06601、N06603、N06690、N06693、N06025、N06455、およびN06985）およびNICHOBRT -CHROMIUM -COBALT -MOLIMNUNT -N0617）
- ASTM International。 ASTM A262オーステナイトステンレス鋼における顆粒間攻撃に対する感受性を検出するための標準慣行。
- フォンタナ、MG腐食工学。 McGraw -Hill、1986。
- Uhlig、HH、＆Revie、RW腐食および腐食制御：腐食科学と工学の紹介。ワイリー、1985年。