羅先甫,張文利,翟智梁,張恒坤,查小琴,劉曉勇

(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所，洛陽(yáng) 471023)

奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼強(qiáng)度高、耐蝕性優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域[1-2]，但其在使用過(guò)程中仍可能會(huì)發(fā)生晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重影響裝備的安全服役[3-4]。其中，晶間腐蝕是指腐蝕主要發(fā)生在金屬材料的晶粒間界區(qū)上，沿著晶界發(fā)展，晶界區(qū)的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒區(qū)的溶解速度，從宏觀上看，材料沒(méi)有發(fā)生明顯變化，但材料強(qiáng)度大幅下降，危害巨大，因而受到廣泛關(guān)注。

奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼同時(shí)存在α/α晶界、γ/γ晶界和α/γ相界這3種界面，其在受熱或焊接條件下各界面會(huì)析出σ相、χ相、R相、碳化物及氮化物等有害第二相[5-7]。與奧氏體不銹鋼相比，奧氏體-鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕機(jī)理研究相對(duì)滯后，但學(xué)者普遍認(rèn)為，雙相不銹鋼晶間腐蝕的誘發(fā)也符合“貧鉻理論”，只是富鉻相沉積和貧化區(qū)形成的具體機(jī)制有所不同，貧鉻區(qū)的形成主要?dú)w因于富鉻相在α/α晶界、γ/γ晶界和α/γ相界及其周邊區(qū)域的沉積，包含富鉻相析出造成的貧鉻和相轉(zhuǎn)變?cè)斐傻呢氥t等。周勇等[8]認(rèn)為雙相鋼的貧鉻原因以σ相、χ相和氮化物的析出為主，Cr23C6的影響并不顯著；黃嘉琥[9]認(rèn)為，雖然Cr2N的析出也會(huì)產(chǎn)生貧鉻，但氮元素的溶解度比碳元素的大得多，產(chǎn)生貧鉻區(qū)的作用比碳元素的低得多。另外，氮元素能促進(jìn)不銹鋼鈍化膜中鉻元素的富集，提高鈍化能力，因而，主要對(duì)耐晶間腐蝕性能起提高作用[9]。此外，由于在部分發(fā)生了晶間腐蝕的雙相鋼中未觀察到貧鉻區(qū)，不能采用“晶界貧鉻理論”解釋，由此提出了晶界的選擇性腐蝕理論[10]，即當(dāng)晶界上析出了σ相(Fe-Cr化合物)，或者有雜質(zhì)偏析(磷、硅)時(shí)，其在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中會(huì)發(fā)生選擇性溶解，進(jìn)而產(chǎn)生晶間腐蝕。不論遵從哪種晶間腐蝕理論，準(zhǔn)確表征奧氏體-鐵素體雙相鋼的晶間腐蝕敏感性顯得尤為重要。

目前，試驗(yàn)室采用的雙相鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法從原理上分，主要包括化學(xué)浸泡法和電化學(xué)試驗(yàn)法。筆者主要對(duì)奧氏體-鐵素體的晶間腐蝕試驗(yàn)方法進(jìn)行概述，同時(shí)提出了試驗(yàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，為腐蝕測(cè)試工作者提供參考。

1 化學(xué)浸泡法

化學(xué)浸泡晶間腐蝕試驗(yàn)方法，就是將試樣浸泡于特定條件的溶液中保持一定的時(shí)間，通過(guò)檢驗(yàn)試驗(yàn)前后試樣發(fā)生的變化來(lái)表征材料的晶間腐蝕敏感性。評(píng)價(jià)指標(biāo)一般有3種：①是腐蝕速率，通過(guò)試驗(yàn)前后試樣的質(zhì)量變化和暴露面積來(lái)進(jìn)行計(jì)算；②腐蝕深度，對(duì)試樣截面進(jìn)行磨制拋光，采用金相顯微鏡檢查試樣表面的晶間腐蝕深度；③彎曲形貌，對(duì)試樣進(jìn)行彎曲，觀察彎曲部位外表面形貌。通常供需雙方會(huì)確定具體的合格指標(biāo)，如平均腐蝕速率需小于0.6 mm·a(年)-1、晶間腐蝕深度小于10 μm或彎曲后未產(chǎn)生晶間腐蝕裂紋等。

表1列出了主要工業(yè)國(guó)家的不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(針對(duì)鎳基合金的標(biāo)準(zhǔn)此處不提及)?，F(xiàn)行GB/T 4334-2008已于近期更新為GB/T 4334-2020，GB/T 4334-2020在GB/T 4334-2008的基礎(chǔ)上，廢除了D法，修改采用ISO 3651-1和ISO 3651-2標(biāo)準(zhǔn)，將于2020-11-1正式實(shí)施，由于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容變化較大，將兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均列入表1中。由表1可見(jiàn)，針對(duì)奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼，可參照4種方法，具體為16%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)硫酸-硫酸銅-銅屑法(ISO、俄標(biāo)、JIS標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)，彎曲評(píng)價(jià))、35%硫酸-硫酸銅-銅屑法(ISO，彎曲評(píng)價(jià))、40%硫酸-硫酸鐵法(ISO，彎曲評(píng)價(jià))和硝酸法(ISO 和JIS標(biāo)準(zhǔn)，腐蝕速率評(píng)價(jià))，參照不同標(biāo)準(zhǔn)采用的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)方法均存在差異。此外，雖沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)顯示50%硫酸-硫酸鐵法適用于雙相鋼，但實(shí)際上其也經(jīng)常用于雙相鋼的晶間腐蝕評(píng)價(jià)(腐蝕速率評(píng)價(jià))。下面，對(duì)上述幾種化學(xué)浸泡晶間腐蝕試驗(yàn)方法進(jìn)行介紹。

表1 世界主要工業(yè)國(guó)家不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Intergranular corrosion test standards for stainless steel of main industrial country in the world

1.1 硫酸-硫酸銅-銅屑法

1.1.1 16%硫酸-硫酸銅-銅屑法

目前，對(duì)于奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼，供需雙方傾向于采用16%硫酸-硫酸銅-銅屑法進(jìn)行驗(yàn)收，主要得益于此方法測(cè)試時(shí)間短、彎曲后現(xiàn)象明顯。具體試驗(yàn)過(guò)程是將試樣在該溶液中煮沸15～20 h后進(jìn)行彎曲，檢測(cè)試樣是否產(chǎn)生晶間腐蝕裂紋以判定材料是否具有晶間腐蝕敏感性。針對(duì)奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼，此方法存在以下3個(gè)方面的不足。

(1)試驗(yàn)溶液溫和(較之于其他熱酸試驗(yàn))，難于準(zhǔn)確表征雙相鋼的晶間腐蝕敏感性。這種溶液的腐蝕電位是0.1 V(SCE)，主要檢測(cè)與碳化物(Cr23C6)析出相關(guān)的晶間腐蝕[11]，而晶界上析出的碳化物通常達(dá)不到產(chǎn)生晶間腐蝕的程度。因此，對(duì)于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.03%的超低碳不銹鋼以及含鈦元素或鈮元素的穩(wěn)定化不銹鋼需進(jìn)行650～700 ℃(0.5～2 h)的敏化處理[11,13-14]，使碳化物析出，以檢測(cè)其在較為敏感條件下的晶間腐蝕性能，得到更為嚴(yán)苛的試驗(yàn)結(jié)果。雙相鋼實(shí)際碳含量通常小于0.03%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，由于γ相中含碳量較高，α相中含鉻量較高，敏化過(guò)程中易沿α/γ相界析出(Cr,Fe)23C6，由于碳含量本身較低，碳化物的析出很少，甚至不能分布到所有相界上，部分晶界上不一定存在碳化物，其危害性遠(yuǎn)小于晶界碳化物的析出對(duì)奧氏體不銹鋼的危害，難以準(zhǔn)確表征其晶間腐蝕敏感性。

(2)難于分辨彎曲產(chǎn)生的裂紋。650～700 ℃敏化溫度在雙相鋼中σ相的析出溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行該溫度下的敏化處理易于在晶界、相界等區(qū)域析出σ相，σ相作為硬脆相，對(duì)材料的塑、韌性產(chǎn)生不利影響[7]，加之雙相不銹鋼塑性較奧氏體不銹鋼差，導(dǎo)致晶間腐蝕試驗(yàn)后彎曲裂紋產(chǎn)生的原因更加多樣。此外，對(duì)于正常相比例的雙相鋼，其α/α晶界、γ/γ晶界和α/γ相界均不可能單獨(dú)呈連續(xù)網(wǎng)狀，任何一種相界產(chǎn)生的晶間腐蝕均會(huì)被其他相界阻斷而不能連續(xù)發(fā)展，產(chǎn)生的晶間腐蝕深度很淺，因而其彎曲后產(chǎn)生的裂紋形貌與奧氏體不銹鋼不同，也很難出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中可參照的典型晶間腐蝕形貌，難于分辨裂紋產(chǎn)生是否由晶間腐蝕所致。另外，彎曲結(jié)果是有或無(wú)晶間腐蝕，難以表征不同鋼種晶間腐蝕程度的大小，這也是彎曲法的缺點(diǎn)之一。

(3)金相觀察難以分辨晶間腐蝕裂紋。由于難以分辨試樣產(chǎn)生的裂紋是否由晶間腐蝕所致，需要對(duì)產(chǎn)生裂紋的試樣進(jìn)行金相分析。其中ASTM A265-2015要求對(duì)彎曲部位進(jìn)行分析，由于裂紋不成網(wǎng)狀，無(wú)法判斷單個(gè)裂紋是否沿晶，通常需要浸蝕后觀察，但雙相鋼α/γ相界易于浸蝕但α/α晶界、γ/γ晶界晶界難以浸蝕，較難判斷裂紋是否沿晶[11]；GB/T 4334-2008及GB/T 4344-2020要求對(duì)非彎曲部位進(jìn)行分析，觀察表面晶間腐蝕深度，但由于雙相鋼通常腐蝕太淺，沒(méi)有彎曲對(duì)晶間腐蝕的顯現(xiàn)作用，更不好分辨[14]。

對(duì)筆者所在測(cè)試中心近年雙相鋼的16%硫酸-硫酸銅-銅屑法試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，雙相鋼試樣彎曲后要么未產(chǎn)生裂紋，要么產(chǎn)生非晶間腐蝕所致裂紋(局限于常見(jiàn)的2205、2507等中高耐蝕性的雙相鋼)。一般而言，晶界鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10%～12%時(shí)[9-10]，其鈍化性能與晶粒本體有很大差異，在16%硫酸-硫酸銅-銅屑法溶液中會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕，如果基體鉻含量高，那么最終的貧鉻區(qū)鉻含量也高，很有可能在敏化之后產(chǎn)生的貧鉻區(qū)的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍在12%以上，該溶液檢測(cè)不出材料的晶間腐蝕敏感性。對(duì)照ISO 3651-2:1988[13]附錄，不難發(fā)現(xiàn)，此法對(duì)于檢測(cè)高鉻含量雙相鋼(鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20%)的晶間腐蝕敏感性具有一定的局限性。此外，為了降低材料因塑性較差產(chǎn)生裂紋的概率，建議在選取彎曲壓頭時(shí)，增大壓頭直徑與試樣厚度的比值，同時(shí)還需保證試樣表面粗糙度達(dá)到0.8 μm或者更佳[19]。

1.1.2 35%硫酸-硫酸銅-銅屑法

提高硫酸-硫酸銅溶液的腐蝕性能措施在于提高硫酸濃度或延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間，于是ISO 3651-2:1998[13]中提出了35%硫酸-硫酸銅-銅屑法，試驗(yàn)時(shí)間與16%硫酸-硫酸銅-銅屑法一致，結(jié)果評(píng)定也采用彎曲法，但是硫酸濃度大幅提高。由于溶液中仍含有銅屑，因此，溶液的腐蝕電位并未發(fā)生變化，腐蝕性能的提升主要?dú)w因于硫酸濃度的增加。ISO 3651-2附錄中規(guī)定16%硫酸-硫酸銅-銅屑法適用于鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于16%、鉬質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3%的雙相鋼，而35%硫酸-硫酸銅-銅屑法適用于鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20%、鉬質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2%的雙相鋼，二者適用范圍有所交叉，經(jīng)過(guò)對(duì)比可以這樣理解，對(duì)于高鉻、鉬含量的耐蝕雙相鋼(鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20%)，推薦采用腐蝕性更強(qiáng)的35%硫酸-硫酸銅-銅屑法，此法的提出很好地彌補(bǔ)了16%硫酸-硫酸銅-銅屑法應(yīng)用于雙相鋼的局限性。目前，這種方法只有ISO提出，JIS G 0575-2012等同采用，但行業(yè)內(nèi)很少采用此法評(píng)價(jià)雙相鋼的晶間腐蝕敏感性。對(duì)于試驗(yàn)室常測(cè)試的2205、2507等中高耐蝕性的雙相鋼，較之于16%硫酸-硫酸銅-銅屑法，采用此法更為合適。

對(duì)太鋼產(chǎn)交貨態(tài)(固溶態(tài))和敏化態(tài)2205雙相不銹鋼進(jìn)行35%硫酸-硫酸銅-銅屑法晶間腐蝕試驗(yàn)。煮沸20 h后采用半徑為試樣厚度的壓頭對(duì)試樣彎曲90°，彎曲后的試樣形貌如圖1所示，同時(shí)還稱量了試樣腐蝕前、后的質(zhì)量并計(jì)算了腐蝕速率，具體見(jiàn)表2。由圖1可見(jiàn)，腐蝕試驗(yàn)后，兩件試樣均呈現(xiàn)金屬光澤，固溶態(tài)試樣未產(chǎn)生裂紋，而敏化態(tài)試樣產(chǎn)生裂紋，但這種裂紋并非典型的晶間腐蝕裂紋，面臨著與16%硫酸-硫酸銅-銅屑法一樣的問(wèn)題，如不能確定裂紋產(chǎn)生原因，必須進(jìn)行金相分析。由表2并結(jié)合圖1分析可知，進(jìn)行35%硫酸-硫酸銅-銅屑法晶間腐蝕試驗(yàn)后，彎曲后現(xiàn)象明顯，而試樣的質(zhì)量損失很小，鑒于這兩種熱處理狀態(tài)差別較大而質(zhì)量損失相差不大，說(shuō)明采用腐蝕速率評(píng)價(jià)晶間腐蝕不合適。

此外，針對(duì)不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)，還有50%硫酸-硫酸銅-銅屑法[11,14]，采用腐蝕速率評(píng)價(jià)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)顯示此方法適用于雙相鋼，行業(yè)內(nèi)也很少采用此種方法進(jìn)行測(cè)試，故此處不再贅述。

1.2 硫酸-硫酸鐵法

1.2.1 50%硫酸-硫酸鐵法

對(duì)于硫酸-硫酸鐵法，供需雙方一般參照國(guó)標(biāo)或ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的50%硫酸-硫酸鐵試驗(yàn)方法(試驗(yàn)時(shí)間為120 h)，此方法采用均勻腐蝕速率來(lái)表征晶間腐蝕敏感性，最大腐蝕速率需供需雙方確定。絕對(duì)腐蝕速率受硫酸和硫酸鐵濃度影響變化較大，不太穩(wěn)定，較難作為評(píng)判指標(biāo)。因此，通常采用敏化態(tài)與交貨態(tài)(固溶態(tài))試樣的平均腐蝕速率比值即相對(duì)腐蝕率來(lái)表征晶間腐蝕敏感性，確定比值小于約定值(如1.5)則合格，而不考察具體的腐蝕速率。

對(duì)于18-8型不銹鋼，50%硫酸腐蝕性最強(qiáng)[9]，硫酸鐵作為緩蝕劑穩(wěn)定硫酸溶液的電位，此溶液可以表征與碳化物和σ相等金屬間化合物析出相關(guān)的晶間腐蝕[11]。腐蝕溶液電位約為0.6 V(SCE)，高于16%硫酸-硫酸銅-銅屑溶液，晶粒和晶界可能同時(shí)處于鈍化區(qū)或過(guò)鈍化區(qū)，因而易于產(chǎn)生均勻腐蝕現(xiàn)象。同處于過(guò)鈍化區(qū)時(shí)，均勻腐蝕會(huì)伴隨著較大的質(zhì)量損失，造成硫酸鐵的消耗，硫酸鐵作為穩(wěn)定溶液電位的作用，消耗以后如不及時(shí)添加，試樣會(huì)進(jìn)入活化區(qū)，腐蝕程度會(huì)進(jìn)一步加劇。對(duì)此，ASTM A262-2015標(biāo)準(zhǔn)中給出了補(bǔ)救措施，當(dāng)試樣的總質(zhì)量損失超過(guò)2 g時(shí)(溶液顏色由黃變綠)，需添加硫酸鐵，且按照試樣每損失1 g添加10 g硫酸鐵的量進(jìn)行添加。其可操作性差，首先是何時(shí)添加硫酸鐵？正常的晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)束后，溶液的顏色仍為配制初期通透的棕黃色，如果腐蝕較為嚴(yán)重，溶液顏色會(huì)逐漸發(fā)生以下變化：棕黃色→顏色加深變暗→淺綠色→深綠色→黑色，溶液顏色發(fā)生變化表明材料腐蝕速率加快，但是顏色的界定并不易于統(tǒng)一。其次是添加多少硫酸鐵？如果添加硫酸鐵是質(zhì)量損失超過(guò)2 g開(kāi)始加，這很難界定，損失1.9 g時(shí)，是否需要添加？加與不加硫酸鐵會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，尤其對(duì)于求比值對(duì)比試樣。為解決這一問(wèn)題，可假設(shè)試驗(yàn)過(guò)程中硫酸鐵是均勻消耗的，那么縮短時(shí)間定然會(huì)降低硫酸鐵損耗，為此，筆者所在檢測(cè)中心通常采用不加硫酸鐵而采用縮短試驗(yàn)時(shí)間的方式來(lái)解決這一問(wèn)題，事實(shí)證明這是一種較好的解決方案。

對(duì)太鋼產(chǎn)交貨態(tài)(固溶態(tài))和敏化態(tài)2205雙相不銹鋼進(jìn)行50%硫酸-硫酸鐵晶間腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表3，晶間腐蝕試驗(yàn)持續(xù)24 h后的溶液狀態(tài)如圖2所示。由表3中1號(hào)和3號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)比可見(jiàn)，當(dāng)腐蝕速率較小時(shí)，試驗(yàn)時(shí)間對(duì)腐蝕速率的影響不大，表明硫酸鐵是均勻消耗的，試驗(yàn)過(guò)程中其并未降低到對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的程度。由2號(hào)和4號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)比可見(jiàn)，當(dāng)腐蝕速率較大時(shí)，試驗(yàn)時(shí)間短的試樣腐蝕速率小，這說(shuō)明腐蝕試驗(yàn)后期硫酸鐵的消耗顯著加快，使試樣產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的均勻腐蝕，此時(shí)采取短時(shí)間的晶間腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。由圖2可見(jiàn)，試驗(yàn)24 h后，固溶態(tài)試樣的腐蝕溶液仍呈現(xiàn)棕黃色，而敏化態(tài)試樣的腐蝕溶液顏色加深變暗，繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間勢(shì)必會(huì)造成溶液顏色發(fā)生顯著變化。

表3 50%硫酸-硫酸鐵晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Intergranular corrosion test results by Fe2(SO4)3-50%H2SO4 solution

圖2 沸騰50%硫酸-硫酸鐵晶間腐蝕試驗(yàn)持續(xù)24 h后的溶液狀態(tài)Fig.2 Solution state of boiling Fe2(SO4)3-50%H2SO4 solution after intergranular corrosion test 24 h: a)solid solution state;b)sensitized state

1.2.2 40%硫酸-硫酸鐵法

ISO中的硫酸-硫酸鐵試驗(yàn)中的硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)是40%，試驗(yàn)時(shí)間與16%硫酸-硫酸銅-銅屑法一致，結(jié)果評(píng)定方法也為彎曲法。晶間腐蝕結(jié)果與由于碳化物、σ相或其他晶間析出相析出產(chǎn)生的沿晶界貧鉻區(qū)相關(guān)[13]，由于硫酸濃度下降，腐蝕性下降，其腐蝕溶液電位應(yīng)該小于50%硫酸-硫酸鐵溶液的0.6 V(SCE)，使晶粒更易于處于鈍化區(qū)，減小了晶粒的均勻腐蝕速率，但仍可使貧鉻區(qū)優(yōu)先腐蝕。由于試驗(yàn)時(shí)間短，不會(huì)產(chǎn)生50%硫酸-硫酸鐵溶液中需要添加硫酸鐵的問(wèn)題，其腐蝕速率更加穩(wěn)定，且腐蝕速率會(huì)大大減小，在這種情況下適宜彎曲法評(píng)價(jià)。

行業(yè)內(nèi)，供需雙方較少采用這種方法評(píng)價(jià)雙相鋼的晶間腐蝕。對(duì)太鋼產(chǎn)交貨態(tài)(固溶態(tài))和敏化態(tài)2205雙相不銹鋼進(jìn)行40%硫酸-硫酸鐵晶間腐蝕試驗(yàn)，煮沸20 h后采用半徑為試樣厚度的壓頭對(duì)試樣彎曲90°，彎曲后的試樣形貌見(jiàn)圖3，同時(shí)還稱量了試樣腐蝕前后的質(zhì)量并計(jì)算了腐蝕速率，具體見(jiàn)表4。由圖3可見(jiàn)，試樣均變黑，固溶態(tài)試樣未產(chǎn)生裂紋，敏化態(tài)試樣表面呈現(xiàn)龜裂形貌，為奧氏體不銹鋼16%硫酸-硫酸銅-銅屑法晶間腐蝕試驗(yàn)中的典型晶間腐蝕形貌[11]。由表4與表3對(duì)比發(fā)現(xiàn)(5號(hào)、6號(hào)分別與3號(hào)、4號(hào)比較，試驗(yàn)時(shí)間接近)，40%硫酸-硫酸鐵溶液中兩種狀態(tài)試樣的腐蝕速率均顯著下降，固溶態(tài)試樣的腐蝕速率下降了48%，675 ℃×1 h敏化態(tài)試樣的腐蝕速率下降87%。可見(jiàn)，相對(duì)于50%硫酸-硫酸鐵溶液，40%硫酸-硫酸鐵溶液相對(duì)溫和很多，縮小了敏化態(tài)與固溶態(tài)的差距。由表4、圖3與表2、圖1對(duì)比發(fā)現(xiàn)，40%硫酸-硫酸鐵溶液中兩種狀態(tài)試樣的腐蝕速率明顯高于35%硫酸-硫酸銅-銅屑法中的，且試樣顏色發(fā)生顯著變化，說(shuō)明此法不僅可以采用彎曲法評(píng)價(jià)，采用腐蝕速率評(píng)價(jià)也是可行的。

表4 40%硫酸-硫酸鐵晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Intergranular corrosion test results by Fe2(SO4)3-40%H2SO4 solution

圖3 2205雙相不銹鋼40%硫酸-硫酸鐵晶間腐蝕試驗(yàn)彎曲后的宏觀形貌Fig.3 Macro morphology of 2205 duplex stainless steel after Fe2(SO4)3-40%H2SO4 solution intergranular corrosion test and bending:a)solid solution state;b)sensitized state

1.3 硝酸法

沸騰的65%硝酸晶間腐蝕試驗(yàn)一般需進(jìn)行5個(gè)周期，每周期48 h，或者進(jìn)行3周期，時(shí)間為48+96+96 h，采用平均腐蝕速率評(píng)價(jià)[12]。沸騰的65%硝酸溶液氧化性強(qiáng)，比上述幾種溶液的電位都高[11][0.75～1 V(SCE)]，更易使試樣處于過(guò)鈍化狀態(tài)。溶液可檢測(cè)的晶間腐蝕包括以下3個(gè)方面：一是碳化物的析出;二是含鉬鋼中的金屬間化合物，如σ相；三是晶間雜質(zhì)相[12]。標(biāo)準(zhǔn)中明確表示一般需要在強(qiáng)氧化性條件下使用的鋼種才需進(jìn)行硝酸試驗(yàn)，含鉬鋼不推薦采用此種晶間腐蝕方法，除非材料在硝酸條件下服役。

由于雙相鋼中通常含鉬，在敏化條件下極易析出金屬間化合物σ相，進(jìn)行此種晶間腐蝕試驗(yàn)通常會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的均勻腐蝕。對(duì)交貨態(tài)(固溶態(tài))和敏化態(tài)2205雙相不銹鋼進(jìn)行65%沸騰硝酸晶間腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)24 h后的溶液情況如圖4所示。由圖4可見(jiàn)，試驗(yàn)持續(xù)24 h后，675 ℃×1 h敏化態(tài)試樣的溶液呈現(xiàn)暗紅色，溶液上方還漂浮著棕紅色氣體，表明硝酸正在大量分解為NO2、NO，試樣正在加速氧化，發(fā)生嚴(yán)重的均勻腐蝕，未進(jìn)行一周期(48 h)即停止試驗(yàn)；固溶態(tài)試樣的溶液正常，繼續(xù)進(jìn)行至48 h完成一周期試驗(yàn)。具體的晶間腐蝕結(jié)果見(jiàn)表5，由表5可見(jiàn)，敏化態(tài)試樣的平均腐蝕速率比固溶態(tài)試樣大兩個(gè)數(shù)量級(jí)，表明敏化態(tài)試樣不適用于進(jìn)行65%沸騰硝酸試驗(yàn)檢測(cè)，而固溶態(tài)試樣的腐蝕速率較小，如果腐蝕速率小于供需雙方約定值，則可應(yīng)用于強(qiáng)氧化環(huán)境。

圖4 沸騰65%硝酸晶間腐蝕試驗(yàn)持續(xù)24 h后的溶液狀態(tài)Fig.4 Solution state of boiling 65%HNO3 solution after intergranular corrosion test 24 h: a)solid solution state;b)sensitized state

表5 65%硝酸晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Intergranular corrosion test results by 65%HNO3 solution

2 電化學(xué)試驗(yàn)方法

電化學(xué)試驗(yàn)方法，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是利用電化學(xué)工作站采集試樣腐蝕過(guò)程中的電流、電位數(shù)據(jù)，或者對(duì)試樣外加電流或電壓信號(hào)，測(cè)定試樣在極化條件下的電化學(xué)數(shù)據(jù)，易于揭示材料的腐蝕機(jī)理，廣泛應(yīng)用于不銹鋼的晶間腐蝕敏感性表征中，包括電解侵蝕法、極化曲線(動(dòng)電位極化曲線法、恒電位極化曲線法、雙環(huán)電化學(xué)動(dòng)電位再活化法)、交流阻抗譜和電化學(xué)噪聲技術(shù)等。下面，對(duì)上述幾種電化學(xué)晶間腐蝕試驗(yàn)方法進(jìn)行介紹。

2.1 電解浸蝕試驗(yàn)方法

由表1可見(jiàn)，各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中均包含10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)草酸電解方法，但其應(yīng)用范圍均不包含雙相鋼。草酸電解法通過(guò)將樣品極化到接近過(guò)鈍化狀態(tài)，觀察浸蝕結(jié)構(gòu)，判定材料是否需要進(jìn)行后續(xù)的相關(guān)試驗(yàn)，是熱酸試驗(yàn)的篩選方法，設(shè)備只需一直流電源即可，簡(jiǎn)便快捷。但試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，首先，必須嚴(yán)格控制電流密度和電解時(shí)間。電流密度和電解時(shí)間影響試樣的腐蝕程度，如不固定，相同材料不同尺寸試樣的浸蝕結(jié)果可能會(huì)有差別，影響判斷；而不同材料的耐受性存在差異，在相同電流密度和電解時(shí)間下也無(wú)法進(jìn)行橫向比較。所以通常取1 cm2的表面進(jìn)行電解，對(duì)于焊接接頭試樣，需同時(shí)包含母材、熱影響區(qū)和焊縫，對(duì)于時(shí)間的掌握要求更高。其次，草酸電解試驗(yàn)通常是針對(duì)奧氏體不銹鋼以及高鉻鐵素體不銹鋼，針對(duì)雙相不銹鋼，電流密度和電解時(shí)間能否照搬標(biāo)準(zhǔn)還需要進(jìn)行大量試驗(yàn)來(lái)確定。ASTM A923-14方法A是專門針對(duì)雙相不銹鋼的電解方法，溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6%的NaOH(NaOH…H2O=質(zhì)量40…100)，電解參數(shù)是1～3 V，時(shí)間是5～60 s。

張曉柏等[20]采用草酸電解法表征CHS2209雙相鋼焊條在不同熱處理?xiàng)l件下的晶間腐蝕敏感性，確定熔敷金屬在325～825 ℃范圍內(nèi)均存在晶間腐蝕敏感性，且在675 ℃下的敏感性最高。FRANCESCO等[21]也采用草酸電解法對(duì)2101雙相不銹鋼不同敏化條件下的試樣進(jìn)行電解，參數(shù)采用6 V恒電壓，時(shí)間為12～60 s不等，可定性表征試樣的晶間腐蝕敏感性。

2.2 極化曲線

極化曲線測(cè)量方法一般可分為兩類：控制電位連續(xù)掃描測(cè)定得到的極化曲線稱為動(dòng)電位極化曲線，控制電流連續(xù)掃描測(cè)定得到的極化曲線稱為動(dòng)電流極化曲線。在測(cè)定具有鈍化傾向的電極的陽(yáng)極極化曲線時(shí)，由于這種極化曲線具有“電流平臺(tái)”，一個(gè)電流對(duì)應(yīng)多個(gè)電位值，通常采用動(dòng)電位極化曲線測(cè)量。恒電位極化法是固定試樣電位，按照一定頻率采集試樣的電流信號(hào)，如：每個(gè)電位下測(cè)試時(shí)間為1 800 s或者電流密度超過(guò)100 μA·cm-2并持續(xù)增大后停止。恒電位極化法的關(guān)鍵是選取典型的恒定電位點(diǎn)，特定的電位能較好地反映試樣局部腐蝕的孕育、萌生過(guò)程，通常選取動(dòng)電位極化曲線上的關(guān)鍵位置。

豐涵等[22]采用動(dòng)電位極化及恒電位極化方法研究022Cr25Ni7Mo4N雙相不銹鋼選擇性腐蝕行為與兩相組織的關(guān)系，試驗(yàn)溶液為50 ℃的2 mol·L-1H2SO4+0.5 mol·L-1HCl混合溶液，發(fā)現(xiàn)試樣在活化向鈍化轉(zhuǎn)變過(guò)程中，存在兩個(gè)陽(yáng)極活化峰并對(duì)應(yīng)高低相異的兩個(gè)電位，在此基礎(chǔ)上，選擇這兩個(gè)電位進(jìn)行48 h 恒電位極化，結(jié)果表面兩個(gè)活化峰分別對(duì)應(yīng)雙相鋼中γ 相和α 相的溶解過(guò)程。蔡文達(dá)等[23]采用動(dòng)電位極化法研究2205雙相鋼中的選擇性腐蝕，試驗(yàn)溶液為2 mol·L-1H2SO4+(0.1～2)mol·L-1HCl溶液，結(jié)果表明：雙相不銹鋼在活化-鈍化電位區(qū)出現(xiàn)兩個(gè)明顯的陽(yáng)極電流峰，鐵素體相的選擇性腐蝕發(fā)生在較負(fù)的陽(yáng)極電位峰，而奧氏體則在較正的陽(yáng)極電位峰發(fā)生選擇性腐蝕。

研究者測(cè)定304不銹鋼不同狀態(tài)的陽(yáng)極極化曲線，發(fā)現(xiàn)曲線具有明顯的“活化-鈍化-過(guò)鈍化”三階段特征，且維鈍電流及鈍化的峰值電流由于敏化而增大，這種陽(yáng)極峰代表活態(tài)-鈍態(tài)的過(guò)渡，提出用過(guò)渡的幅度(峰值下的面積)作為敏化的指標(biāo)。此外，也有將鈍化樣品向低電位方向掃描，通過(guò)觀察活化態(tài)而測(cè)量陽(yáng)極電流的方法，即為電化學(xué)動(dòng)電位再活化法，目前已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，具體將在2.3中進(jìn)行詳述。

2.3 雙環(huán)電化學(xué)動(dòng)電位再活化法(DL-EPR法)

電化學(xué)動(dòng)電位再活化法分為單環(huán)和雙環(huán)電化學(xué)動(dòng)電位再活化法(Double-Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation，簡(jiǎn)稱DL-EPR)，其中單環(huán)法對(duì)試樣表面質(zhì)量要求較高，雙環(huán)法應(yīng)用更加廣泛，能快速、無(wú)損、定量地用于檢測(cè)金屬材料的晶間腐蝕敏感性。近年來(lái)，相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)，包括JIS G0580:2003、ISO 12732:2006[24]、ASTM G108-94(re2015)和GB/T 29088-2012[25]等。其中，JIS標(biāo)準(zhǔn)僅適用于奧氏體不銹鋼，ASTM標(biāo)準(zhǔn)范圍更窄，僅適用于304型的奧氏體不銹鋼。國(guó)標(biāo)等同采用ISO，均適用于不銹鋼和鎳基合金，不銹鋼中包含奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。DL-EPR試驗(yàn)通常采用三電極體系在電化學(xué)工作站上進(jìn)行。試驗(yàn)過(guò)程如下：首先，測(cè)定試樣在該腐蝕溶液中的開(kāi)路電位Eocp，然后以一定的速率由Eocp掃至鈍化電位(如400 mV)，而后以相同速率回掃至Eocp，通過(guò)測(cè)定活化電流Ia和再活化電流Ir，以其比值(即再活化率)Ra=Ir/Ia作為衡量晶間腐蝕敏感性的參量。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試驗(yàn)溶液為硫酸+硫氰化鉀，對(duì)于304型不銹鋼通常采用0.5 mol·L-1H2SO4+0.01 mol·L-1KSCN溶液，試驗(yàn)溫度為25 ℃，掃描速率為6 V·h-1[25]。需要指出的是KSCN溶液有毒且對(duì)環(huán)境有害，實(shí)際使用過(guò)程中通常需要尋求新的去極化劑。研究者們[26-33]對(duì)檢測(cè)方法的優(yōu)化條件做了不少工作，主要是針對(duì)電解液中的去極化劑進(jìn)行研究，在溶液中添加去極化劑如KSCN[26-28]、NaCl[28]、CH3CSNH2和HCl[29-33]等。

何燕等[26]采用DL-EPR法研究時(shí)效溫度對(duì)節(jié)鎳雙相不銹鋼S32101晶間腐蝕行為影響，試驗(yàn)介質(zhì)為室溫的0.05 mol·L-1H2SO4+0.05 mol·L-1KSCN的混合溶液。結(jié)果表明，隨著時(shí)效溫度從300 ℃升高，耐蝕性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，溫度達(dá)700 ℃時(shí)耐蝕性最差，最終幾乎整個(gè)鐵素體相被腐蝕，腐蝕的機(jī)理是鐵素體相的選擇性溶解。LV等[27]研究2205雙相不銹鋼在675 ℃時(shí)效不同時(shí)間的晶間腐蝕敏感性，試驗(yàn)介質(zhì)為0.5 mol·L-1H2SO4+0.01 mol·L-1KSCN的混合溶液，掃描速率為1 mV·s-1。結(jié)果表明，隨著時(shí)效時(shí)間由3 h到15 h，材料的奧氏體含量逐漸增加，鐵素體含量逐漸降低，析出相由時(shí)效初期的細(xì)小的M23C6逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩^大的σ相，晶間腐蝕敏感性逐漸增強(qiáng)，未出現(xiàn)鉻擴(kuò)散補(bǔ)充到貧鉻區(qū)顯示自愈合現(xiàn)象。JEON等[28]采用DL-EPR法研究一種超級(jí)雙相鋼在850 ℃時(shí)效初期的析出相形成及其對(duì)晶間腐蝕的影響，試驗(yàn)介質(zhì)為30 ℃的2 mol·L-1H2SO4+0.01 mol·L-1KSCN+0.5 mol·L-1NaCl的混合溶液，掃描速率為1 mV·s-1。結(jié)果表明，(鉻、錳、鋁)氧化物和(鉻、猛、鋁、鐵)氧化夾雜物作為χ相的形核點(diǎn)，易在鐵素體-奧氏體相界和鐵素體-鐵素體晶界析出，由于χ相與鐵素體相界易形成貧(鉻、鉬、鎢)區(qū)，增加了合金的晶間腐蝕敏感性。王永霞[29]等采用DL-EPR法研究0Cr32Ni7Mo3N雙相不銹鋼在3種固溶溫度下的耐晶間腐蝕性能，試驗(yàn)介質(zhì)為25 ℃的2 mol·L-1H2SO4+1 mol·L-1HCl溶液。結(jié)果表明：隨著固溶溫度由1 180 ℃升高至1 220 ℃，材料的再活化率Ra由14.29%下降至5.45%，抗晶間腐蝕性能逐漸提高。王欽娟[30]等采用DL-EPR法對(duì)鑄造SAF2906 超級(jí)雙相不銹鋼耐晶間腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到的最優(yōu)測(cè)試條件為：試驗(yàn)溶液為30 ℃的1.0 mol·L-1HCl+2.0 mol·L-1H2SO4溶液，掃描速率為1 mV·s-1。ABRA-ARZOLA等[31]采用DL-EPR法研究2205雙相不銹鋼晶間腐蝕行為，試驗(yàn)介質(zhì)為2 mol·L-1H2SO4+1 mol·L-1HCl 溶液，結(jié)果表明，在850 ℃時(shí)效條件下，隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，σ相析出逐漸增多，增加了鐵素體相的晶間腐蝕和均勻腐蝕速率，使鐵素體相的耐蝕性降低。HONG等[32]采用DL-EPR法研究不同時(shí)效狀態(tài)下UNS S32750雙相不銹鋼的晶間腐蝕敏感性，結(jié)果表明在900 ℃時(shí)效條件下，在10 min～4 h范圍內(nèi)，晶間腐蝕敏感性逐漸升高，而后隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，由于初始奧氏體內(nèi)的鉻、鉬相二次奧氏體擴(kuò)散，材料的再活化率輕微下降。得到的最佳試驗(yàn)參數(shù)如下：30 ℃的1.5 mol·L-1HCl+2.0 mol·L-1H2SO4溶液，掃描速率為1.5 mV·s-1。ZHANG等[33]采用DL-EPR法研究UNS S31803雙相鋼多道焊后的耐晶間腐蝕敏感性，溶液介質(zhì)1.5 mol·L-1HCl+2.0 mol·L-1H2SO4，掃描速率為1.66 mV·s-1，結(jié)果表明焊接過(guò)程中氮化鉻和二次奧氏體的生成使材料抗晶間腐蝕性能下降。綜合以上研究者的測(cè)試參數(shù)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)雙相鋼，HCl是替代KSCN的常用去極化劑。

2.4 電化學(xué)阻抗譜

電化學(xué)阻抗譜(Electrochemical Impedance Spectroscopy，簡(jiǎn)稱EIS)是一種研究電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及電極界面現(xiàn)象的重要化學(xué)方法[34]。原理是給電化學(xué)系統(tǒng)施加一個(gè)頻率不同的小振幅的交流信號(hào)，測(cè)量交流信號(hào)電壓與電流的比值(此比值即為系統(tǒng)的阻抗)隨正弦波頻率ω的變化，或者是阻抗的相位角隨ω的變化，進(jìn)而分析電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)、雙電層和擴(kuò)散等，可研究電極材料、電解質(zhì)以及腐蝕防護(hù)等機(jī)理。擾動(dòng)不會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，當(dāng)擾動(dòng)停止后，系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原先的狀態(tài)。

在不銹鋼晶間腐蝕研究中，EIS一般與DL-EPR法等其他電化學(xué)方法同時(shí)使用且溶液環(huán)境通常相同[35-37]，通過(guò)測(cè)定開(kāi)路電位或其他極化電位下的交流阻抗譜并繪制相應(yīng)的等效電路，可研究晶間腐蝕過(guò)程及機(jī)理，是DL-EPR法研究材料晶間腐蝕性能的補(bǔ)充。難點(diǎn)在于，通常一個(gè)阻抗圖譜對(duì)應(yīng)著一個(gè)等效電路，而等效電路主要是由一系列的復(fù)阻抗元件的串聯(lián)或者并聯(lián)的組合構(gòu)成，每條曲線都需要解析具體的電路原件參數(shù)值。在一般的腐蝕性能研究中，EIS試驗(yàn)一般在NaCl溶液中且在開(kāi)路電位下進(jìn)行[28]，主要顯示材料總的抗腐蝕性能差異，包括晶間腐蝕、縫隙腐蝕、點(diǎn)腐蝕等。

2.5 電化學(xué)噪聲技術(shù)

電化學(xué)噪聲(Electrochemical Noise，簡(jiǎn)稱EN)是指電化學(xué)動(dòng)力系統(tǒng)演化過(guò)程中，其電學(xué)狀態(tài)參量(如:電極電位、外測(cè)電流等)的隨機(jī)非平衡波動(dòng)現(xiàn)象。電化學(xué)噪聲技術(shù)是一種原位無(wú)損的監(jiān)測(cè)技術(shù)，在測(cè)量過(guò)程中無(wú)須對(duì)被測(cè)電極施加可能改變電極腐蝕過(guò)程的外界擾動(dòng)，也無(wú)須建立被測(cè)體系的電極過(guò)程模型，檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)單。EN技術(shù)的難點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的解析，分析方法包括頻域分析和時(shí)域分析。常見(jiàn)的頻域分析時(shí)的時(shí)頻轉(zhuǎn)換技術(shù)有快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform,FFT)、最大熵值法(Maximum Entropy Method,MEM)、小波變換(Wavelets Transform,WT)等，在電化學(xué)噪聲時(shí)域分析中，標(biāo)準(zhǔn)偏差、噪聲電阻等是最常用的幾個(gè)基本概念，也是評(píng)價(jià)腐蝕類型與腐蝕速率大小的依據(jù)。

張盈盈等[38]采用EN技術(shù)評(píng)價(jià)316L不銹鋼的晶間腐蝕敏感性，試驗(yàn)溶液為0.5 mol·L-1H2SO4+0.01 mol·L-1KSCN，與DL-EPR方法一致。試驗(yàn)結(jié)果表明，電流噪聲與晶間腐蝕敏感性有關(guān)，電流噪聲波動(dòng)越大，晶間腐蝕敏感性越強(qiáng)，利用電流標(biāo)準(zhǔn)偏差可定量計(jì)算晶間腐蝕敏感性。張麗華[39]研究了2101雙相不銹鋼在0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)NaOH、5%H2SO4和6%FeCl3等3種溶液中的電化學(xué)噪聲譜，在3種溶液中電位噪聲的曲線的斜率顯示了在這3種溶液中不同的腐蝕類型，在3種溶液中電流噪聲的曲線的斜率及噪聲電阻則預(yù)示著2101雙相不銹鋼在3種溶液的腐蝕速率，并與極化電阻和電荷傳遞電阻呈現(xiàn)了極好的一致性。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼應(yīng)用越來(lái)越廣泛，晶間腐蝕性能檢測(cè)也越來(lái)越受到重視，供需雙方需進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)以獲取第三方的材料檢測(cè)合格證書，為材料的使用單位提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)，這是工業(yè)應(yīng)用之前的必備工序，也是材料性能提升的必經(jīng)之路。

用戶最關(guān)心的仍是化學(xué)浸泡晶間腐蝕試驗(yàn)得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。晶間腐蝕檢驗(yàn)方法的選擇應(yīng)從合金牌號(hào)與應(yīng)用介質(zhì)兩方面考慮。如果高鉻含量雙相鋼工程應(yīng)用介質(zhì)的腐蝕性較強(qiáng)，則不宜采用16%硫酸-硫酸銅-銅屑法，應(yīng)采用腐蝕性更強(qiáng)的方法檢驗(yàn)，如35%硫酸-硫酸銅-銅屑法和40%硫酸-硫酸鐵法，其中前者以彎曲評(píng)價(jià)為宜，后者則可考慮彎曲和腐蝕速率綜合評(píng)價(jià)；如果高鉻含量雙相鋼工程應(yīng)用介質(zhì)的腐蝕性不強(qiáng)，即使使用很多年也不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕失效，則采用16%硫酸-硫酸銅-銅屑法也是合適的；如果高鉻含量雙相鋼工程應(yīng)用介質(zhì)的腐蝕性很強(qiáng)，則需采用65%硝酸法。需要指出的是，化學(xué)浸泡方法得到的試驗(yàn)結(jié)果比較簡(jiǎn)單，彎曲評(píng)價(jià)是一種定性結(jié)果，腐蝕速率評(píng)價(jià)也只僅有在當(dāng)前腐蝕溶液中的腐蝕速率數(shù)據(jù)，較難結(jié)揭示材料腐蝕機(jī)理，很難與實(shí)際失效情況完全一致。

在現(xiàn)場(chǎng)腐蝕檢測(cè)和腐蝕機(jī)理研究方面，均以電化學(xué)研究方法為主。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采用電化學(xué)方法主要得益于其簡(jiǎn)單、快速的優(yōu)點(diǎn)，使其在現(xiàn)代的材料腐蝕監(jiān)、檢測(cè)中扮演了舉足輕重的作用。腐蝕機(jī)理研究采用電化學(xué)方法則得益于其本身就是原理方法，晶間腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕，獲取的電位、電流密度及阻抗等參數(shù)可直接揭示材料腐蝕熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程。目前已標(biāo)準(zhǔn)化的不銹鋼電化學(xué)晶間腐蝕試驗(yàn)方法是DL-EPR方法，但不同成分合金的最佳試驗(yàn)參數(shù)需進(jìn)行試驗(yàn)確定，EIS法與其配合使用可研究材料的晶間腐蝕過(guò)程，EN技術(shù)雖能真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)，將是今后一段時(shí)期發(fā)展的方向，但其數(shù)據(jù)解析復(fù)雜，受外界干擾較大，結(jié)果不太穩(wěn)定，通常也需與DL-EPR法結(jié)合使用，以尋求數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。此外，模擬仿真技術(shù)在材料的腐蝕監(jiān)、檢測(cè)中也越來(lái)越受到重視，目前雖少見(jiàn)應(yīng)用實(shí)例，相信在不久的將來(lái)，其將代替一部分常規(guī)的化學(xué)浸泡晶間腐蝕試驗(yàn)，成為“合金設(shè)計(jì)-腐蝕性能設(shè)計(jì)”的重要工具。