钢的酸蚀宏观检验国内外标准对比分析

cxcwsq

酸蚀宏观检验是通过酸或其他腐蚀性试剂作用于经过适当制备的试样表面，显示出不同溶解速度的钢的低倍组织与缺陷，用以鉴别钢的物理化学不均匀性，是最常用的检验钢的低倍组织及缺陷的方法之一。酸蚀宏观检验在我国也常称为“低倍检验”。
1钢的酸蚀宏观检验标准
1.1国际标准
ISO4969-1980《钢 强矿物酸腐蚀下的宏观检验》标准规定了用酸蚀法进行宏观检验的规则，包括试样制备、试剂和试验温度、试验步骤、试样保存等。该标准自1980年制定一直延用至今。2010年9月我国向ISO/TC17/SC7提出修订ISO4969的新工作项目提案，目前该项目已进入DIS投票阶段，已于2014年9月30日截止。
1.2美国ASTM标准
ASTM E381现行的ASTME381-01（2006）《钢棒、方钢坯、大钢坯和钢锻件宏观酸蚀检验方法》标准规定了碳钢和低合金钢的的宏观组织与缺陷的试验、评定方法及标准评级图。试验方法包括有酸蚀法和断口法，但对于连铸钢，当供需双方协商一致时，可以采用铸坯横截面的硫印来取代低倍酸蚀检验，硫印方法按ASTM E1180规定的方法进行。ASTME381-01（2006）标准中浸蚀剂可采用ASTM E340标准中的规定，另外还规定有25种缺陷类型28张评级图片或典型图片，适用于评定模铸或连铸生产的碳钢和低合金钢的棒材、钢坯及锻件。
1.3日本标准
现行的JIS G0553-2008标准除规定用酸蚀法检验钢的低倍组织及缺陷外，还附有16种缺陷类型17张典型图片，适用于评定锻造或轧制的钢材，但不包括铸钢件（铸钢件可参照该标准执行）。
1.4俄罗斯标准
俄罗斯标准GOST10243GOST
10243-75（84）-75（84），该标准规定的试验方法除酸蚀法外，还有断口法和硫印法，低倍组织及缺陷类型分为26种，共有136张标准评级图片或典型图片，适用于截面大于40-250mm锻制和轧制的碳素钢、合金钢和高合金钢。
1.5中国标准
我国现行的酸蚀宏观检验标准有两个：GB/T226-1991和GB/T1979-2001，前者规定了酸蚀宏观检验的试剂和类型的选择、试验温度，试样的制备等，目前该标准正在修订；后者规定了酸蚀宏观检验钢的低倍组织及缺陷的评定原则及评级图片，共有15种缺陷类型，85张评级图片或典型图片，适用于评定碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢钢材(锻、轧坯）横截面酸浸低倍组织中允许及不允许的缺陷。根据供需双方协议，也可用作评定其他钢类低倍组织的缺陷。
2主要技术内容对比分析
2.1低倍检验用试样
1）取样部位、数量和试验状态
新修订的GB/T 226仅对连铸坯的取样部位由头、中取样修改为相当于连铸头坯、尾坯截取，以保证在缺陷最严重部位取样。
ISO 4969标准规定试验可以在产品上进行，也可以在从产品上切取的试样上进行。
JIS G 0553JIS G0553-2008标准有关取样的规定比较简单，从锻制或轧制后的钢材上与加工轴成直角的方向切取板状试样，对取样部位和数量均未作具体规定。
GOST10243GOST10243-75（84）标准规定试样截取部位、数量与我国标准规定的内容差不多。但对于两次重熔钢，例如真空感应+真空电弧重熔钢、电渣+真空电弧重熔钢以及其他方法熔炼的钢，GOST10243标准明确规定以最后重熔方法的规定进行检验。
2）取样方法
GB/T 226-1991标准规定取样可使用热锯、冷锯、火焰切割、剪切等方法截取。试样加工时应去除由于取样造成的变形和热影响区。横向试样的检验面应垂直于钢材（坯）的延伸方向；纵向试样的检验面一般应通过钢材（坯）的纵轴，最后一次的加工方向应垂直于钢材（坯）的延伸方向。
ISO 4969-1980标准未规定具体取样方法，只要求试样检验面应远离所切割面。
ASTM E381ASTM E381-01（2006）标准规定取样方法与我国标准大体相同。但ASTM E381ASTME381-01（2006）标准推荐取样最好用冷切法，标准规定通常检验横截面，有特殊要求时，也可制备和检验纵向截面。
JIS G 0553JIS G 0553-2008标准则未规定具体的取样方法，只要求取横向板状试样。
GOST10243GOST10243-75（84）标准明确规定：
◆尺寸≤140mm的钢棒或钢坯，在全截面进行检验；
◆尺寸＞140mm-250mm的钢棒或钢坯，如果标准或技术条件没有规定尺寸至250mm的钢棒必须用全截面检验时，则用改锻试料进行检验。
3）试样尺寸与试样制备
对于试样尺寸与试样制备方法，各国标准不太统一。我国标准对试样的制备方法没有具体要求，但对试样表面粗糙度的要求明显比国外标准高。ASTM E381ASTM E381-01（2006）和GOST10243GOST10243-75（84）标准还对大截面试样给出了具体要求，既便于操作，又符合安全要求。
ASTM E381ASTM E381-01（2006）标准规定可以将大的横截面试样切成若干小块，但对大试样切取剖面时应注意不影响剖面的中心部分。
GOST10243GOST10243-75（84）标准规定从大截面试料(大于200mm的方坯和扁坯）切取的试样，允许在保留中心区的情况下切成几块，对整个试样的各块均应进行酸蚀及评定。
2.2试验方法与步骤
我国GB/T 226-1991和GOST10243GOST10243-75（84）标准是按浸蚀温度分为热酸腐蚀法（60-80℃）和冷酸腐蚀法（室温或20℃），其中冷酸腐蚀法（包括此次修订GB/T 226新增加了“枝晶腐蚀法”）一般用于大试件或高合金钢的低倍检验；但仲裁检验时，推荐以热酸腐蚀法为准。
而ISO 4969-1980、 ASTM E381ASTM E381-01（2006）和JIS G 0553JIS G 0553-2008标准则按浸蚀剂分类，其中盐酸法、盐酸-硫酸法和王水法是最通用的方法，前两种适合于所有钢种的检验，而王水法主要适用于高合金钢（如不锈钢和耐热钢）检验。
3ISO4969-1980与ISO /DIS4969标准主要修订内容对比
酸液对环境的腐蚀，特别是采用热酸腐蚀法产生的酸雾对环境的严重污染，是当前世界各国钢产品检验中迫切需要解决的问题。本次修订ISO4969-1980标准，除对标准名称、取样方法和试样尺寸作了修改和完善外，更重要的是增加了5种热酸腐蚀剂和12种冷酸腐蚀剂，并将“试样方法”按浸蚀温度修改为热酸腐蚀法和冷酸腐蚀法，同时增加了电解腐蚀法，该这种方法不仅既省时、省酸10%，又操作方便、安全、使用范围广的电解腐蚀法，而且有助于解决酸液对环境的腐蚀和污染。