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
本文件按照GB/T 1.1-2020《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。
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
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、
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
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
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。
以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,加入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。
大气腐蚀数据应按照GB/T 14165测试获得。试样的准备、清洗、评估应按照GB/T 16545。
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
直线 该方法可利用最小二乘法,通过线性回归分析来实施。至少需要三个数据点,最短期的腐蚀数
据宜在低合金钢生成稳定锈层后获得,在工业大气环境及海洋大气环境中推荐不少于1年,其他腐蚀性
低的大气环境建议采用更长时间的腐蚀数据。通过线性回归分析确定方程的常数后,可计算出在任何
4.2.3 不同环境中低合金钢50年期间的大气腐蚀损失预测示例见附录A。
注:在某些环境中,用对数曲线回归外推可使预测结果比实际损失略低或略高。特别是在腐蚀性非常低的环境,双
对数预测值会比实际损失高,而在腐蚀性非常高的环境中,预测值较实际损失低。对于这些情况,数值优化或
复合建模方法可提供更准确的预测。尽管如此,4.2.1提到的相对简单的对数曲线回归外推方法足以为大多数
(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
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。
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。
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)
b) 纯铁在三个工业环境中达到254μm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
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
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
4.4.2 附录C中给出了通过基于方法三计算几种低合金钢在我国典型环境暴露不同时间腐蚀深度的例子。
注:该方法中系数A0、B0、Ai 和Bi 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,但由
于统计分析的基础数据钢和环境类型比较少,对干燥、腐蚀性低的环境预测效果不佳,但在工程设计中,所考虑
的常是腐蚀严重的环境(如工业环境、海洋环境),该方法具有较好的预测效果。
耐大气腐蚀性评估报告中应说明所采用的预测方法。另外,在本文件中,线性回归外推法使用的数