ICS77.060 CCSH25 中华人民共和国国家标准 GB/T45879—2025 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀敏感性电化学快速试验方法 Corrosionofmetalsandalloys—Electrochemicalmethodsforfasttestof stresscorrosioncrackingsusceptibility 2025-06-30发布 2026-01-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 原理 1 ……………………………………………………………………………………………………… 5 试样制备 3 ………………………………………………………………………………………………… 6 试验溶液 3 ………………………………………………………………………………………………… 7 试验装置 3 ………………………………………………………………………………………………… 8 试验步骤 4 ………………………………………………………………………………………………… 9 试验结果处理 5 …………………………………………………………………………………………… 10 试验报告 5 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 确定体系下材料各相关系数的确定方法 6 …………………………………………… 附录B(资料性) 部分典型服役环境模拟溶液 8 ………………………………………………………… 附录C(资料性) 试验方法的应用实例———X80管线钢酸性土壤环境SCC敏感性测定 9 …………… 参考文献 11 …………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T45879—2025 前 言 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。 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。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会(SAT/TC183)归口。 本文件起草单位:北京科技大学、冶金工业信息标准研究院、苏州热工研究院有限公司、中国特种设 备检测研究院、河北省特种设备监督检验研究院、东方电气集团东方锅炉股份有限公司。 本文件主要起草人:刘智勇、侯捷、李晓刚、李成涛、赵博、田子健、杜翠薇、孙占远、李倩、王立贤、 董猛、宋利君、孙梦寒、代文贺、杨淑莉。 ⅢGB/T45879—2025 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀敏感性电化学快速试验方法 1 范围 本文件规定了金属和合金应力腐蚀开裂敏感性的电化学快速试验方法的原理、试样制备、试验溶 液、试验装置、试验步骤、试验结果处理和试验报告。 本文件适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢等金属和合金在常温水溶液环境中的应力腐蚀开裂敏感性 快速试验。 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/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T10123 金属和合金的腐蚀 术语 3 术语和定义 GB/T10123界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 快扫速率 fastscanrate 在控电位扫描速率大于50mV/s时的扫描速率。 3.2 慢扫速率 slowscanrate 在控电位扫描速率小于0.5mV/s时的扫描速率。 3.3 快扫电流密度 currentdensityinfastscanrate;if 在快扫速率(3.1)下极化电流密度。 3.4 慢扫电流密度 currentdensityinslowscanrate;is 在慢扫速率下(3.2)极化电流密度。 4 原理 4.1 不同电极电位条件下的快扫电流密度if和慢扫电流密度is的差异与相互关系可以用来快速测试 应力腐蚀开裂(SCC)敏感性。该方法基于SCC的非稳态电化学理论模型所建立。快扫速率极化曲线 测试时,试样表面电化学状态可达到极限扩散控制的非稳定状态,其可以等效SCC尖端位错开动引起 的极限扩散状态非稳态电化学过程的动力学特性。而慢扫速率极化曲线测试时,电极表面能维持充分 1GB/T45879—2025 极化状态,可以等效非SCC萌生位点或裂尖区域充分极化金属表面的电化学反应动力学特性。if表征 裂纹的绝对生长速度,(if-is)表征裂纹的相对生长速率;阴极反应发生电位区间内,is可表征阴极充氢 和表面氢浓度时的非裂尖区域的腐蚀速率。以上参数的交互作用关系决定了SCC的敏感性。 4.2 根据快慢扫曲线的相对差异,可将SCC机制分为如下的区间(附录A中图A.1)。 a) 如果is>if>0,SCC不能萌生和扩展,则无需判定SCC机理及测定SCC敏感性。 b) 如果if>is>0,裂尖新鲜金属表面的腐蚀速率大于非裂尖区域,SCC能够萌生和扩展,其对应 的电位区间范围内SCC机制为阳极溶解(AD)机制。此时,其SCC敏感性可按式(1)定量计 算和描述: ISCC=ka·if·if-is isæ èçö ø÷+I0 …………………………(1) 式中: ISCC———SCC敏感性,%; ka———与电流密度、介质以及材料有关的常数; I0———if=is时的名义SCC敏感性。 if越大,SCC敏感性越大;同时,if-is isæ èçö ø÷项表征裂尖和非裂尖区域腐蚀速率的差别,是SCC裂 纹相对生长速率系数,其值越大,SCC敏感性也越大。 c) 如果if>0且is<0,表明SCC裂纹尖端受AD作用扩展,同时非裂尖区域发生阴极反应、仍存 在共轭AD过程且可发生阴极析氢反应,此时其对应的电位区间内SCC受AD和氢脆(HE) 的协同作用控制,其机制为阳极溶解和氢脆的混合机制(AD+HE机制)。该机制下SCC敏感 性遵循AD作用和HE作用的线性叠加模型,其SCC敏感性可按式(2)定量计算和描述: ISCC=khe·is+kad·if·if is-1+Iac…………………………(2) 式中: khe———与材料、介质和电流密度有关的常数,为HE的作用因数; kad———与材料、介质和电流密度有关的常数,为AD的作用因数; Iac———与HE和AD作用的相关的余项; ISCC———SCC敏感性,%; ka———与电流密度、介质以及材料有关的常数; I0———if=is时的名义SCC敏感性。 is项表征阴极析氢的作用,越大HE作用越明显,SCC敏感性越大,但须指出,is项的作用 是否与析氢有关需要根据实际腐蚀体系判定,如果没有析氢反应,该项须忽略,SCC敏感性判 据公式转换为式(1)。 if·if is-1表征裂尖的AD作用,该项越大表示裂尖的AD作用越明显,SCC敏感性也越大。 d) 如果is<0且if<0,表明SCC体系完全由阴极电位控制下,此时其对应的电位区间内SCC机 制为HE机制,其SCC敏感性可按式(3)定量计算和描述: ISCC=kc·is+Ic …………………………(3) 式中: kc———与材料、介质和电流密度有关的常数,ISCC和is同前文; Ic———is趋近于零时的SCC敏感性当量值。 e) 上述3个公式可写成一个公式形式如式(4): 2GB/T45879—2025