ASTM G150化学临界点蚀温度检测

ASTM G150 – Standard Test Method for Electrochemical Critical Pitting Temperature Testing of Stainless Steels and Related Alloys（不锈钢及相关合金的电化学临界点蚀温度测试方法）是一项用于评估 不锈钢及其合金在氯化物环境中发生点蚀（pitting corrosion）的敏感性 的标准试验方法，尤其用于确定材料的 临界点蚀温度（Critical Pitting Temperature, CPT）。

检测目的

通过电化学方法，测定不锈钢或镍基合金等在含氯离子的溶液中发生点蚀的Zui低温度，即临界点蚀温度（CPT），以评估其抗点蚀性能。

通俗理解：

• 不锈钢具有良好的耐腐蚀性，但在 含氯离子（如 NaCl、海水、酸洗液等）的环境中，仍可能发生一种局部、剧烈的腐蚀形式 —— 点蚀（坑蚀）；

• 临界点蚀温度（CPT） 是指：在该温度及以上，材料在特定浓度的含氯溶液中会开始发生点蚀的Zui低温度；

• ASTM G150 提供了一种 快速、可重复的实验室电化学方法，用于测定这一关键温度。

适用材料

ASTM G150 主要适用于以下材料：

• 不锈钢（如 304、316、2205 双相钢、超级不锈钢等）

• 镍基合金（如 Inconel、Hastelloy 等）

• 其他在氯离子环境中可能发生点蚀的金属材料

广泛应用于：

• 化工设备、海洋工程、石油天然气、食品加工、制药、热交换器等领域；

• 用于 材料选择、防腐蚀设计、质量控制、研发验证。

点蚀（Pitting Corrosion）简介

• 点蚀是一种 局部、集中、坑状腐蚀，通常由氯离子引发；

• 开始时不易察觉，但一旦发生，会快速向金属内部深入，严重影响结构完整性与使用寿命；

• 临界点蚀温度是衡量材料在氯离子环境中 抗局部腐蚀能力的关键指标。

ASTM G150 测试原理

ASTM G150 采用 动电位极化法（potentiodynamic polarization），在 含氯离子的溶液中，以一定的升温速率加热溶液，监测电流变化，以确定 材料开始发生点蚀的电位突跃点（breakdown potential），从而确定 临界点蚀温度（CPT）。

简要流程：

1. 准备标准氯化物溶液（如 1M NaCl 或 6 wt% FeCl₃，根据标准规定）；

2. 将试样作为工作电极，置于试验溶液中；

3. 以恒定速率升高溶液温度（如 1℃/min）；

4. 在每个温度下进行动电位极化扫描（如从 -300 mV 至 +1000 mV vs SCE）；

5. 观察极化曲线中是否出现明显的电流突增（点蚀触发）；

6. 确定发生点蚀的Zui低温度，即为该条件下的临界点蚀温度（CPT）。

关键试验参数（依据 ASTM G150）

FeCl₃ 溶液（如 6%）是一种更严苛的测试介质，能更敏感地鉴别材料的抗点蚀能力，通常用于高要求场合。

试验结果 — 临界点蚀温度（CPT）

• CPT（Critical Pitting Temperature）：是指在该温度下，材料在给定氯化物溶液中 首次发生点蚀的Zui低温度；

• CPT 越高，说明材料的抗点蚀性能越好；

• 例如：

• 某 316 不锈钢在 1M NaCl 中的 CPT 可能为 25~35°C；

• 某超级双相钢（如 2507）的 CPT 可能高达 60~80°C 甚至更高；

• 一些高合金材料（如 6Mo 超级不锈钢）的 CPT 可 > 100°C；

ASTM G150 与相关标准对比

✅ ASTM G150 是目前Zui常用的电化学法测定不锈钢临界点蚀温度的标准方法。