Uncertainty Evaluation for Measurements of Detrimental Intermetallic Phase in Duplex Steels
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摘要: 双相不锈钢中存在的有害金属间相,对其韧性和耐蚀性的影响程度,可以采用ASTM A923-2014标准中三氯化铁腐蚀试验方法检测,其量值以腐蚀率表征。从腐蚀前后样品重量,以及样品的长度、宽度、厚度方面对影响测量结果的不确定度进行分析,计算和合成各不确定度分量,给出测量结果的扩展不确定度。结合扩展不确定度和其他因素的影响,对试验方法的合格指标设定上限。对超过该上限的试验样品进行适当的热处理,消除有害金属间相,最终提高产品的质量。结果表明:2205双相不锈钢有害金属间相测量结果为(3.9±1.4)mg/(dm2·d),包含因子k=2。该试验方法合格指标的上限设定为8 mg/(dm2·d)。Abstract: The influence of detrimental intermetallic phase in duplex steels on their toughness and corrosion resistance can be detected by the ASTM A923-2014 standard ferric chloride corrosion test method, with the value characterized by corrosion rate. This paper analyzes the uncertainties due to the weight, length, width and thickness of the samples before and after the corrosion. The uncertainty components were calculated and then combined to obtain the expanded uncertainty. Taking into account the expanded uncertainty and other factors, the upper limit of the acceptance criteria for the test method was chosen. In order to eliminate the detrimental intermetallic phase and finally improve the product quality, proper heat treatment is needed on the samples exceeding the upper limit. The results showed that the detrimental intermetallic phase of 2205 duplex stainless steel was (3.9±1.4) mg/(dm2·d), with a coverage factor k=2. The upper limit of the acceptance criteria for this test method was chosen to be 8 mg/(dm2·d).
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表 1 重复测量数据和计算结果
Table 1. Repeated measurements and calculating results
测量次数 长度l/mm 宽度w/mm 厚度h/mm 1 49.70 24.71 5.79 2 49.72 24.71 5.66 3 49.72 24.72 5.55 平均值 49.71 24.71 5.67 表 2 标准不确定度汇总
Table 2. Budget of standard uncertainties
标准不确
定度分量标准不确
定度数值灵敏系数
ci数值不确定度
分量${u_i}\left| {{c_i}} \right|$u(M前) 0.165 3.03 0.500 u(M后) 0.150 −3.03 0.455 u(l) 0.00846 −0.0725 0.000613 u(w) 0.00606 −0.132 0.000800 u(h) 0.0822 −0.178 0.0146 -
[1] 于海成, 严与辉, 刘小杨, 等. 双相钢成分、性能及析出相分析[J]. 特殊钢, 2019, 40(3): 53-58. doi: 10.3969/j.issn.1003-8620.2019.03.014 [2] 石巨岩, 昌敬源, 谢贵生, 等. 固溶温度对2205双相不锈钢焊缝组织与韧性的影响[J]. 材料热处理学报, 2009, 30(4): 69-72. [3] 曾洪涛, 杨勇, 张程, 等. σ相对2205双相不锈钢在热浓缩海水中点蚀性能的影响[C]. 中国腐蚀与防护学会腐蚀电化学及测试方法专业委员会. 2018年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集, 2018: 195-196. [4] 杨振, 颜海涛, 申鹏, 等. 2205双相不锈钢热轧卷断带原因分析[J]. 热加工工艺, 2019, 48(5): 260-262. [5] 王成军, 何亮, 方陆恒, 等. 中温时效对2205双相不锈钢析出相及晶间腐蚀性能的影响[J]. 热加工工艺, 2016, 45(22): 200-202. [6] 刘艳文, 施小立, 陈贤淼, 等. UNS S32750不锈钢中有害析出相的检测方法[J]. 理化检验物理分册, 2020, 56(3): 19-21. [7] For T, Of C, Of S, et al. Standard Test Methods for Detecting Detrimental Intermetallic Phase in Duplex Austenitic/Ferritic Stainless Steels: ASTM A923-14[S]. West Conshohocken: ASTM International, 2014. [8] 郑金艳. 板材厚度测量结果的不确定度评定与合格判定[J]. 石油化工设备, 2010, 39(6): 93-96. doi: 10.3969/j.issn.1000-7466.2010.06.028 [9] 廖娇, 刘俊伟. 时效再固溶处理对2205双相不锈钢力学和耐腐蚀性能的影响[J]. 化工设备与管道, 2019, 56(4): 73-76. doi: 10.3969/j.issn.1009-3281.2019.04.016 [10] 王斌, 傅海, 孙彦青, 等. 316L和2205不锈钢腐蚀性能对比[J]. 焊管, 2019, 42(2): 57-62. [11] 中国合格评定国家认可中心, 宝山钢铁股份有限公司研究院. 材料理化检验测量不确定度评估指南及实例(CNAS-GL10: 2006)[M]. 中国计量出版社, 2007: 6. [12] 国家质量监督检验检疫总局. 测量不确定度评定与表示: JJF 1059.1-2012[S]. 北京, 2012. [13] 程石, 刘志坚. 热双金属材料特定表面均匀腐蚀全浸试验测量不确定度评定[J]. 腐蚀与防护, 2014, 35(9): 940-942. [14] 潘梦忠, 赵锦, 杨春龙, 等. 金相法测量连铸坯纯净度的不确定度评定[J]. 理化检验物理分册, 2020, 56(11): 16-18. [15] 常宗英. 测量不确定度的合成方式[J]. 计量技术, 2012(1): 67-69. [16] 安民军, 王博. 分析电子天平的检定与校准[J]. 计量技术, 2019(1): 47-48.