5.2微观结构检查

5.2.1概述

微观结构检查应由经过培训且经验丰富的技术人员进行。

5.2.2试样的制备

双相不锈钢的金相制备应符合ASTME3的要求，并应在蚀刻后抛光至适用于光学检查的金相光洁度至少为400×(铸件为200×)。

在机械抛光的情况下，应至少使用1μm的金刚石最终抛光剂或同等抛光剂。

优选地，应使用最终的氧化物抛光剂(例如胶体二氧化硅/氧化铝)。

电抛光可以用作机械抛光的替代方案。

导电支架的使用可能会影响随后的蚀刻。因此，样品应安装在树脂中(热定型或冷定型)。

5.2.3试样蚀刻

检测金属间相的基本情况蚀刻剂和铁氧体平衡电解蚀刻应在最终抛光后使用以下溶液进行：

—20%至40%的NaOH或KOH溶液。

如果有兴趣检测氮化物/碳化物，应使用以下两(2)种溶液的组合，并在两者之间进行检查(或使用两个试样):

1)10%草酸溶液或V2A蚀刻剂，然后

2)20%至40%的NaOH或KOH溶液，或者，参见5.3.

注：关于不同蚀刻溶液效果的指导，请参考附录B。准确的蚀刻参数(如时间、电压等)通常通过反复试验确定，并可能取决于阴极材料和面积、试样表面积和合金含量等因素。

5.2.4试样的微观结构评估

5.2.4.1概述

微观结构应通过光学显微镜进行检查，放大倍数应足以观察任何金属间相和/或氮化物/碳化物沉淀物的存在。整个金相试样应在蚀刻状态下进行检查；从低放大倍数开始，然后逐渐提高放大倍数(筛选)。

所有产品形式的微观结构评估应至少放大400倍，但应使用200倍放大率的铸件除外。

应注意金属间相和/或氮化物/碳化物沉淀物的存在和位置，并用显微照片记录金属间相浓度最高的位置和氮化物/碳化物沉淀浓度最高的地方。如果未检测到金属间相和氮化物/碳化物沉淀物，则应记录中壁厚度或接近中壁厚度的代表性显微照片。显微照片应以实际放大率进行报告，并应包括比例尺。

5.2.4.2验收标准

以下金属间相和沉淀物的验收标准应适用。

a)金属间相

微观结构应基本上不含金属间沉淀物。然而，可以容忍离散/独立的金属间沉淀物，前提是这些沉淀物位于孤立区域，并且不均匀分布在整个试样中，并且每个沉淀物的最大尺寸不超过10μm。

图2中的显微图显示了代表锻造和铸造产品的微观结构示例，这些产品包含具有金属间沉淀物的隔离区域，其水平可被视为临界可接受。

如果存在中心线金属间桁条，则应报告该情况，产品验收应基于CVN和腐蚀试验结果。

对于在焊接状态下测试的焊缝，微观结构应不含金属间相。

如果离散/独立金属间颗粒的最大尺寸≤10μm,则这些颗粒是可接受的，或者，应适用ISO15156-3的验收标准。

图2—显示锻造产品和铸件边界可接受离散/独立金属间颗粒示例的显微图

b)非金属沉淀物

如果观察到碳化物或氮化物沉淀物，应报告并记录结果，验收应基于腐蚀和CVN冲击韧性测试(见表2和5.5)。

注：氮化物沿晶界和铁氧体相中沉淀(参见参考文献[5]、[6]、[7]和[8])。这种沉淀会降低在阴极保护下的部件的抗氢脆性。避免水下氢脆主要是通过适当的设计来限制使用应力/应变(见DNV/GLRP-F112[4]),但要避免过量的氮化物沉淀。虽然氮化物相平衡的测定是不切实际的，但铁氧体相中氮化物的存在会降低CVN的冲击韧性，增加铁氧体相的显微硬度，并降低穿透点蚀的可能性(见参考文献[7])。因此，避免过量氮化物的质量控制最 好通过满足本规范中给出的冲击和腐蚀特性，并在氢脆是可靠威胁的情况下应用适当的设计标准来实现(见DNV/GLRP-F112[4])。

5.2.4.3报告

试验实验室发布的微观结构检查试验报告应至少包括以下信息：

一参考检查程序；

—试样的鉴定；

一提取样本的位置和方向；

一样本大小；

一使用的蚀刻方法；

一用于检查的放大倍数；

一相关显微照片；

一发现/存在金属间相和沉淀物的声明。如果识别出金属间相或沉淀物，应包括从人口最稠密区域观察到的带有比例尺的显微照片，以及对其在检查样品上分布的描述；

一说明是否满足验收标准；

一技术人员的姓名/签名/身份证明。