(高清版)GBT 7998-2023 铝合金晶间腐蚀敏感性评价方法

代替GB/T7998—2005、GB/铝合金晶间腐蚀敏感性评价方法国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—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。本文件代替GB/T7998—2005《铝合金晶间腐蚀测定方法》和GB/T26491—2011《5×××系铝合金晶间腐蚀试验方法质量损失法》。本文件与GB/T7998—2005和GB/T26491—2011相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)更改了范围(见第1章，GB/T7998—2015和GB/T26491—2011的第1章);b)更改了原理(见第4章，GB/T7998—2015和GB/T26491—2011的第2章);c)增加了试验条件(见第5章);d)增加了警示条款(见第6章),增加了浸蚀剂(见6.7);e)增加了“试样主变形方向标记”和“质量损失法取样示意图”(见8.4);f)增加了“锻件试样的示意图”(见8.5);g)增加了“6×××系试验方法”的相关内容(见第9章);h)更改了预处理用硝酸的浓度(见9.1,GB/T7998—2015的7.1.1);i)更改了腐蚀深度法的试验温度(见9.3.2,GB/T7998—2015的7.3.1);j)增加了质量损失法试样摆放示意图(见9.3.3);k)增加了腐蚀深度法试样制样位置示意图(见9.4.1.1);1)更改了质量损失法试验后试样清洗方法(见9.4.2.2,GB/T26491—2011的6.10);m)增加了晶间腐蚀典型特征图片(见10.1)。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。本文件由中国有色金属工业协会提出。本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。本文件起草单位：东北轻合金有限责任公司、广东省科学院工业分析检测中心、西南铝业(集团)有限责任公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、国标(北京)检验认证有限公司、中南大学、有研工程技术研究院有限公司、广西南南铝加工有限公司、山东南山铝业股份有限公司、辽宁忠旺集团有限公司、西北铝业有限责任公司。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——1987年首次发布为GB/T7998—1987,2005年第一次修订；——本次为第二次修订，修订并入了GB/T26491—2011的内容。1铝合金晶间腐蚀敏感性评价方法本文件描述了铝合金产品晶间腐蚀敏感性的评价方法。本文件适用于2×××系、5×××系、6×××系、7×××系铝合金产品晶间腐蚀敏感性的测定。2规范性引用文件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/T3246.1变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分，显微组织检验方法GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T6684—2002化学试剂30%过氧化氢GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定JJG(教委)012金相显微镜检定规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。沿着金属或合金的晶粒边界或其邻近区域发展的腐蚀。注：晶粒本身腐蚀很轻微。这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱，严重时可使机械强度完全丧失。根据阴极去极化作用原理，将铝合金试样放置在特定试验溶液中一定时间，加速合金晶粒边界或晶界附近的腐蚀，测定其腐蚀深度或质量损失来评价铝合金的晶间腐蚀敏感性。——腐蚀深度法：采用光学(金相)显微镜检查2×××系、5×××系、6×××系、7×××系铝合金试样晶间腐蚀情况，并测量晶间腐蚀深度。 质量损失法：采用天平测量5×××系铝合金试样腐蚀前、后的质量，并计算单位面积上的质量损失。对试验结果存疑时，借助光学(金相)显微镜对其纵截面进行晶间腐蚀情况的定性注1:阴极去极化是指消除或减少阴极极化所造成的腐蚀电池阻滞作用，增强阴极去极化作用能加速腐蚀速度。注2:5×××系铝合金通常采用质量损失法，当需方有特殊需求时，一般采用腐蚀深度法。5试验条件试验环境温度应不高于试验温度，并应配置通风设施。26试剂警示——分析中使用的无机酸对人体有腐蚀作用，试验人员应佩戴个人防护装备，以降低直接接触除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682规定的三级水。6.2硝酸(1+4)。6.3氢氧化钠溶液A:100g/L。6.4氢氧化钠溶液B:50g/L。6.5氯化钠-过氧化氢溶液：将57g氯化钠溶于少量水中，搅拌均匀，用水稀释至990mL。试验时，先加热试液至试验温度，添加10mL过氧化氢(质量分数30%),不能确定过氧化氢浓度时，使用前应按照酸(p=1.19g/mL),再搅拌均匀。6.7浸蚀剂：将氢氟酸(p=1.15g/mL)、盐酸(p=1.19g/mL)、硝酸(p=1.40g/mL)和水以(2+3+7仪器设备及材料7.1传导恒温装置：温度控制精度应符合表1的规定。试验方法温度控制精度℃腐蚀深度法质量损失法土0.17.2试液容器(带盖):烧杯或其他带盖容器。7.5光学(金相)显微镜：符合JJG(教委)012,应配置目镜测微尺0.1mm分刻度板(或与目镜一体),放大倍数宜为100倍～500倍。7.6金相磨抛机。7.8电子天平：感量为0.0001g。7.10千分尺：分度值应不大于0.01mm,最大允许偏差为±4.0μm。8试样8.1样品应从产品中截取并保留原始表面，样品数量应符合相关产品标准或供需双方协议的要求。产3品标准或供需双方协议没有规定时，每批产品取不少于1个样品。8.2试样应从样品中截取，截取后的试样应保证至少一个表面为产品原始表面，原始表面应清洁，不应存在影响试验结果的碰伤、划伤等缺陷。试样的长度方向为产品主变形方向。8.3试样不应在产品的凸缘或筋条、有缝挤压材的焊缝处切取。8.4试样类型、形状、尺寸及数量应符合表2要求。试验方法产品类型产品尺寸mm试样类型试样形状及尺寸试样数量腐蚀深度法圆管外径全截面试样见图1a)≥3个平行试样弧形试样见图1b)圆棒及圆线全截面试样见图2弧形试样1/4截面弧形见图3矩形试样见图4板带材、其他挤压材所有质量损失法板带材、挤压材厚度矩形试样见图5≥2个平行试样见图6见图7受限于样品尺寸，导致试样尺寸无法满足表2中规定时，应采用所能截取的实际尺寸试样进行试验，例如腐蚀深度法的型材壁厚小于10mm时，可按其实际厚度切取。单位为毫米a)全截面试样b)弧形试样标引序号和符号说明：1——产品的原始表面；L——产品的主变形方向。图1圆管全截面试样和弧形试样示意图4标引序号和符号说明：1——产品的原始表面；L——产品的主变形方向。单位为毫米图2圆棒材或圆线材全截面试样示意图单位为毫米标引序号和符号说明：1——产品的原始表面；R——棒材的半径；L——产品的主变形方向。图3圆棒材或圆线材1/4截面弧形试样示意图5单位为毫米标引序号和符号说明：1——产品的原始表面；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向；S——产品的短横向。注：矩形试样的原始表面可以为弧面。图4矩形试样示意图——腐蚀深度法单位为毫米标引序号和符号说明：1——产品的原始表面；2——试样钻通孔的位置；3——显微组织试样的磨抛面；T——产品的长横向；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；t——产品的厚度。图5矩形试样示意图(产品厚度不大于25mm)——质量损失法6单位为毫米标引序号和符号说明：1——试样的原始表面；2——试样钻通孔的位置；3——显微组织试样的磨抛面；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向；t——产品的厚度。图6矩形试样示意图(产品厚度为大于25mm～50mm)——质量损失法标引序号和符号说明：1——试样的原始表面；2——试样钻通孔的位置；3——显微组织试样的磨抛面；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。单位为毫米图7矩形试样示意图(产品厚度大于50mm)——质量损失法78.5锻件腐蚀深度法试样的取样位置、类型、形状、尺寸及数量应符合表3要求。产品类型取样位置试样类型试样形状及尺寸试样数量模锻件开式模锻按供需双方商定的图纸确定矩形试样见图4≥3个平行试样闭式模锻锻件矩形锻件见图8锻饼圆锻饼见图9正多边形锻饼见图10锻棒圆锻棒见图11正多边形锻棒见图12锻环饼制环见图13扩环见图14轧环锻管棒制管见图15反挤压锻管芯轴拔长锻管异型锻件按供需双方商定的图纸确定标引序号和符号说明：1——试样的原始表面；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。图8矩形锻件取样示意图81——试样的原始表面；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。标引序号和符号说明：1——试样的原始表面；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。图10正多边形锻饼取样示意图标引序号和符号说明：1——试样的原始表面；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。9S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。图12正多边形锻棒取样示意图标引序号和符号说明：S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。图13饼制环取样示意图标引序号和符号说明：S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。图14扩环、轧环取样示意图标引序号和符号说明：1——试样的原始表面；S——产品的短横向；L——产品的主变形方向；T——产品的长横向。图15锻管取样示意图8.6腐蚀深度法试样可进行直接标识，标识应在非试验面上进行。质量损失法试样宜采用挂牌标识。8.7若试样数量较多，为便于清洗，可对图5～图7所示试样表面钻直径不大于4mm的通孔。9试验程序9.1试样的预处理质量损失法试样进行预处理前，采用细锉刀或砂纸(7.4)打磨所有边缘，去除对试验结果产生影响的毛刺、擦伤等缺陷，然后测量试样的长度、宽度和厚度，测量精确至0.02mm。腐蚀深度法试样直接进行预处理。预处理方法应符合表4的规定。表4试样预处理方法试验方法试验预处理方法无包铝层试样有包铝层试样化学法机械法腐蚀深度法用有机溶剂(如酒精、汽油、丙酮等)擦净表面油污；浸入氢氧化钠溶液A(6.3)中5min～15min,至试样原始表面的金属光泽完全消失(不发生过腐蚀),用水冲洗；浸入硝酸(6.1)中1min,用水冲洗，在空气中晾干用氢氧化钠溶液A(6.3)去除包铝层(去除厚度为名义厚度两倍)后浸入硝酸(6.1)中1min,用水冲洗，在空气中晾干用机械加工方式去除包铝层(去除厚度为名义厚度2倍),按照无包铝层试样规定处理质量损失法将试样浸入80℃的氢氧化钠溶液B(6.4)中1min,用水冲洗，再浸入硝酸(6.1)中30s,直至表面光洁。取出，用水冲洗，在空气中晾干9.2计算与称量质量损失法试样应计算总表面积(S),带孔试样孔壁的附加表面忽略不计，然后置于电子天平上称重(m₁),精确至0.1mg。9.3.1试验方法、试液和试液体积与试样被浸面的面积之比符合表5规定。试验方法合金系列腐蚀介质配置试液体积与试样被浸面的面积之比mL/cm²腐蚀深度法2×××系、6×××系、7×××系氯化钠-过氧化氢溶液(6.5)5×××系氯化钠-盐酸溶液(6.6)质量损失法“5×××系硝酸(6.1)质量损失法试样腐蚀宜对试样采用相对位置间接标识。9.3.2按表6设定试验参数。表6试验参数试验方法合金系别试验温度℃试验时间h腐蚀深度法2×××系、6×××系、7×××系65×××系质量损失法5×××系9.3.3按表7放置试样。表7试样放置要求试验方法试样放置要求腐蚀深度法试样应完全浸没于试验溶液中，上端距试液界面不小于25mm,试样间互不接触，且试样不与容器接触"质量损失法试样应完全浸没于试验溶液中，倾斜放置(见图16),使其边缘靠在容器”底部或侧壁上，所有表面均不与容器壁完全接触，试样间互不接触在试验条件允许情况下，宜悬挂放置。宜使用规格为100mL的烧杯，每烧杯放置一件试样。图16质量损失法试样摆放示意图9.3.4在试验过程中，试液容器盖子与容器间应保留一定空隙，试液保持静止，在试验期内不更换试液。不同铝合金不应同时放置在同一容器内。9.4.1.1取出腐蚀深度法试样，用水清洗并晾干。选取垂直主变形方向原始表面上腐蚀最严重位置作为观察面，然后将试样或装入夹具的试样锯(或铣)切5mm以上，如图17所示。标引序号说明：1——阴影部分为非检查区域；2—-表面腐蚀最重区域；3——制取金相试样的锯(铣)切线；4——试样的主变形方向；5——试样的原始表面。图17腐蚀深度法试样制样位置示意图(俯视图)9.4.1.2按GB/T3246.1中金相试样制备方法(应对试样原始表面进行必要保护，不应电解、抛光或浸蚀)对试样垂直主变形方向的端面进行磨抛(防止倒角)。采用光学(金相)显微镜(7.5)放大100倍~500倍，对试样靠近原始表面的边部区域进行检查，如有网状晶界出现则为晶间腐蚀，测量其晶间腐蚀最大深度D。若晶间腐蚀判定困难，宜用浸蚀剂(6.7)浸蚀试样6s～20s,显示出晶界，水漂洗，用硝酸(6.2)洗去表面的浸蚀产物，再用水冲洗干净，最后用酒精棉轻轻擦净吹干，干燥后500倍再观察。9.4.2.1取出质量损失法试样，用水漂洗以去除酸。9.4.2.2将试样浸没(见图18)或悬挂(见图19)在超声波清洗机中清洗1min～2中晾干或用洁净的压缩空气吹干。a)试样在清洗容器中的摆放示意图b)清洗容器在超声波清洗机中的摆放示意图图18超声波清洗机清洗试样(浸没)图19超声波清洗机清洗试样(悬挂)9.4.2.3将干燥后的试样置于天平上称重(m₂),精确至0.1mg。重复9.4.2.2,直至相继两次的测量结果之差(m。与mu-₁)不大于0.5mg,记录前一次称量质量，记为m。-1。10结果处理与结果表示10.1腐蚀深度法试验结果分为无晶间腐蚀(见图20、图21)和有晶间腐蚀(见图22、图23)两种。有晶间