ICS77.040.10 H22 中华人民共和国国家标准 GB/T29515—2013 搪 瓷用冷轧钢板 鳞爆敏感性试验 氢渗透法 Coldrolledsteelsheetforenamelling—Fish-scalingsensitivitytest— Hydrogenpermeationmethod 2013-05-09发布 2014-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本标准负责起草单位:武汉钢铁(集团)公司。 本标准主要起草人:张万灵、魏远征、陈晓红、刘建容、杨大可。 ⅠGB/T29515—2013 引 言 搪瓷用冷轧钢板鳞爆敏感性试验一般包括氢渗透法和涂搪法,本标准采用了氢渗透法测量钢的鳞 爆敏感性。 ⅡGB/T29515—2013 搪瓷用冷轧钢板 鳞爆敏感性试验 氢渗透法 1 范围 本标准规定了双电解池法测定搪瓷用冷轧钢板鳞爆敏感性氢渗透方法的试验原理、试验装置及电 解液、试样、试验步骤、结果计算和试验报告等。 本标准适用于厚度为0.3mm~3.0mm的搪瓷用冷轧钢板鳞爆敏感性的测定。 2 原理 电解充氢时,氢离子(H+)到达作为阴极的试样表面,成为氢原子进入试样,扩散至试样另一面时, 氢原子重新被电解氧化成氢离子(H+),通过检测氢原子氧化过程的阳极电流,来评估氢原子在试样中 的扩散过程。当氢扩散达到稳定时所需的时间称为氢渗透时间tb,tb愈长,抗搪瓷鳞爆性能就愈好。由 tb定义试样的抗搪瓷鳞爆敏感性TH。 3 化学试剂 试验中使用的化学试剂均为分析纯,试验用水为去离子水。 4 试验装置及电解液 4.1 试验装置 试验装置如图1,试样夹在两个互不连通的电解槽A和B之间。A端接恒电流仪,B端接恒电位 仪,通过数据采集系统自动记录渗透氢被氧化后的电流变化。 1GB/T29515—2013 1———辅助电极接线柱; 2———参比电极接线柱; 3———工作电极; 4———恒电流仪阴极接线柱; 5———恒电流仪阳极接线柱; 6———铂电极(Pt丝或Pt片); 7———参比电极。 图1 氢渗透试验装置 4.2 电解液 4.2.1 电解液A:0.5mol/L(H2SO4)+0.22g/L(H2NCSNH2)。 4.2.2 电解液B:0.2mol/LNaOH水溶液。 4.2.3 每批次试验时电解液均应重新配制。 5 试样 5.1 试样规格:50mm×100mm×(0.3~3.0)mm。 5.2 试样加工:试验前将所取试样加工成25mm×25mm×(0.3~3.0)mm的小样,平行样5个。 5.3 取样位置:卷钢边部或供需双方协商的其他部位。 6 试样准备 6.1 研磨 试样双面用400#砂纸研磨光洁。 6.2 清洗 先用丙酮清洗,然后用无水乙醇清洗,清除试样表面的油脂和污物。 7 试验步骤 7.1 将试样通过密封O型环和两个电解槽接触,并紧固,如图1。试样和电解槽相接触的圆孔直径为 15mm~20mm。 2GB/T29515—2013 7.2 试验前加热电解液到25℃~30℃,精度为±0.5℃。 7.3 将电解槽放入恒温设备中,保持温度为25℃~30℃,精度为±0.5℃。 7.4 在电解槽B中倒入电解液B,保持液面高度超过试样上沿约10cm。铂丝或铂片作为阴极,试样 作为阳极,用恒电位仪使试样(阳极)的电位保持为0.20V(相对于饱和甘汞参比电极),同时由数据采 集装置测得试样中残余氢原子氧化成氢离子(H+)的阳极电流,当残余电流I0降低至1.5μA以下时, 进行下步操作。 7.5 在电解槽A倒入电解液A,使液面高度超过试样上沿约10cm。立即接通恒电流仪(铂丝或铂片 作阳极,试样作阴极),保持1mA/cm2的电流密度对试样进行充氢。 7.6 一旦接通充氢电流,即在阳极电流曲线上开始计时,此时为充氢开始时间,记为t0。随着阴极充氢 过程进行,数据采集装置上可获得在电解槽B中氢原子氧化的电流-时间曲线(I-t曲线),如图2所示。 经过一定时间(图2上AB段时间)后,阳极电流I保持稳定。当电流-时间曲线出现一段平台(如图2上 BC段)时,在C点停止实验。 7.7 把I-t曲线中I值减去残余电流I0,形成(I-I0)-t曲线。 7.8 从t0开始,对(I-I0)-t曲线进行积分,得到电量-时间(Q-t)曲线,如图3所示。 7.9 在图3中过电量Q的最低点平行X轴作直线AD,作CB延长线和AD相交,交点对应的横坐标 即为氢渗透时间tb。 图2 氢渗透曲线(I-t曲线) 图3 Q-t曲线GB/T29515—2013 GB/T29515—2013 8 结果计算 冷轧钢板抗搪瓷鳞爆敏感性按式(1)计算: TH=tb/d2…………………………(1) 式中: TH———抗搪瓷鳞爆敏感性,单位为分每平方毫米(min/mm2)(精确到0.1min/mm2); tb———透氢时间,单位为分(min)(精确到0.1min); d———试样的板厚,单位为毫米(mm)(精确到0.01mm)。 计算TH,以TH的平均值评价搪瓷用冷轧钢板抗鳞爆敏感性。 注:一般情况下,TH的平均值越大,试验钢的抗搪瓷鳞爆性能越好。 9 试验报告 试验报告应包含下列信息: a) 本标准编号; b) 试样标识; c) 测量日期; d) 取样部位; e) 试验温度; f) 试验结果。