不锈钢制品耐腐蚀性测试包含的项目指标及检测方法

不锈钢凭借铬、镍等合金元素形成的钝化膜实现耐腐蚀性，但其性能会因材质成分（如201、304、316系差异）、加工工艺（如焊接、抛光）及使用环境（如沿海氯离子、工业酸雾）波动。耐腐蚀性测试是验证不锈钢制品质量、保障应用安全的核心环节，需通过标准化项目指标与检测方法，精准评估其在不同场景下的腐蚀抗性。本文围绕不锈钢制品耐腐蚀性测试的关键项目指标及对应检测方法展开，为行业从业者提供实操参考。

中性盐雾试验（NSS）：模拟常规大气腐蚀的基础测试

中性盐雾试验是评估不锈钢耐大气腐蚀的入门项目，核心指标围绕“模拟海洋性大气”设计：盐溶液为5%（质量分数）氯化钠水溶液（用去离子水配制），pH值6.5-7.2（25℃）；试验箱内温度恒定35℃，相对湿度≥95%，喷雾量需稳定在1-2mL/80cm²·小时（每小时收集80cm²面积内的盐雾量）；试验周期通常根据制品用途选择——民用餐具多为24-48小时，工业管道则延长至96-168小时。

检测方法需遵循GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》或ASTM B117-22《盐雾试验标准实施规程》。实操中，试样需先通过丙酮或乙醇清洁表面油污（避免残留杂质干扰钝化膜），边缘用石蜡或聚氯乙烯胶带密封（防止边缘毛刺引发额外腐蚀）；随后将试样悬挂于试验箱内（与垂直方向成15-30°角，确保盐雾均匀覆盖），开启连续喷雾模式。

结果判定以“锈蚀面积”和“点蚀程度”为核心：试验结束后，用清水冲洗试样并吹干，按照GB/T 6461-2002《金属基体上金属和其他无机覆盖层 腐蚀试验后的试样和试件的评级》评估——例如民用不锈钢餐具要求“锈蚀面积≤5%，且无直径超过0.5mm的点蚀”，否则判定为不合格。

醋酸盐雾试验（ASS）：针对弱氧化性环境的强化测试

醋酸盐雾试验是中性盐雾的“升级版”，主要针对耐氧化性较弱的不锈钢（如201、202系），核心指标是用冰醋酸将盐溶液pH值调整至3.1-3.3（25℃），其余参数（盐浓度、温度、喷雾量）与NSS一致。该试验模拟“酸性大气”环境（如工业区域的酸雾），能更精准评估不锈钢在弱氧化性介质中的腐蚀抗性。

检测方法遵循GB/T 10125-2012附录A或ASTM B368-20《醋酸盐雾试验方法》。试样处理与NSS一致，但需注意：若试样表面有抛光层，需用120目砂纸轻磨边缘（避免抛光膏残留影响试验）。试验过程中，需每24小时检查一次盐雾箱内的溶液pH值，若偏离3.1-3.3范围，需补充醋酸调整。

结果判定重点观察“红锈”（氧化铁）产生情况——200系不锈钢因镍含量低，钝化膜易在酸性盐雾中破坏，若试验48小时后红锈面积超过10%，则说明其耐酸性腐蚀性能不足，不适用于厨房、卫浴等潮湿酸性环境。

铜加速醋酸盐雾试验（CASS）：装饰性不锈钢的严苛考验

铜加速醋酸盐雾试验是针对“装饰性不锈钢”（如304镜面门板、不锈钢首饰）的专项测试，核心指标是在ASS基础上添加0.26g/L的氯化铜（CuCl₂·2H₂O），pH值仍为3.1-3.3，试验箱温度提升至50℃（加速腐蚀速率）。该试验模拟“高湿度+高污染”环境（如商场电梯、酒店大堂的不锈钢装饰件），能快速评估装饰层的耐蚀性。

检测方法遵循GB/T 10125-2012附录B或ASTM B368-20。试样需保持表面光洁（不能有划痕），边缘用环氧树脂密封（防止边缘腐蚀干扰装饰面结果）。试验周期通常为6-24小时（因装饰件要求“无明显腐蚀”），过程中需每8小时观察一次试样表面。

结果判定以“点蚀”和“变色”为核心：若试样表面出现直径≥0.1mm的点蚀，或镜面光泽度下降超过20%（用光泽度仪测量），则判定为不合格。例如304镜面不锈钢餐具，若CASS试验6小时后出现点蚀，说明其抛光工艺存在缺陷（如钝化膜厚度不足），无法满足餐厅高频使用需求。

晶间腐蚀试验：排查焊接/热处理后的“隐形隐患”

晶间腐蚀是不锈钢的“隐形杀手”——当不锈钢经焊接、热处理（如退火）后，晶界处的铬会与碳结合形成碳化铬（Cr₂₃C₆），导致晶界附近铬含量降至12%以下（钝化膜形成的临界值），引发晶间开裂。晶间腐蚀试验的核心指标是“敏化处理”：对于奥氏体不锈钢（如304、316），需将试样加热至450-850℃（敏化温度区间），保温1小时后空冷（模拟焊接后的热影响区）。

常用检测方法有三种：

一是硫酸铜-硫酸法（GB/T 4334.2-2000），将敏化后的试样浸入煮沸的硫酸铜-硫酸溶液（100g硫酸铜+500mL浓硫酸+1000mL水）中16小时，随后进行180°弯曲试验（弯心直径为试样厚度2倍），若弯曲表面出现晶间裂纹，则判定为敏感；

二是硝酸法（GB/T 4334.1-2000），将试样浸入65%硝酸溶液（沸腾状态）中48小时，计算腐蚀速率（若速率超过0.05mm/a，则为晶间腐蚀敏感）；

三是草酸电解浸蚀法（GB/T 4334.7-2000），通过电解（10V电压、1A/cm²电流）使晶界暴露，用显微镜观察晶界是否有腐蚀沟槽（适用于快速筛查焊接件）。

需注意，晶间腐蚀试验需“针对性选择方法”：例如316L不锈钢因含钼（Mo），抗晶间腐蚀性能强，推荐用硫酸铜-硫酸法；而304L（低碳）不锈钢，因碳含量≤0.03%，敏化倾向低，可简化为草酸电解法快速检测。

点腐蚀试验：评估氯离子环境下的“局部破损”

点腐蚀是不锈钢在“氯离子环境”（如海水、泳池水）中的常见失效形式——氯离子会穿透钝化膜，在局部形成“腐蚀电池”，引发针尖状孔洞。点腐蚀试验的核心指标围绕“氯化铁溶液”设计：6%（质量分数）的氯化铁（FeCl₃·6H₂O）水溶液，温度50℃，试验时间72小时（模拟3年海水浸泡）。

检测方法遵循GB/T 17897-1999《不锈钢点蚀电位测量方法》或ASTM G48-20《不锈钢及有关合金在氯化铁溶液中临界点蚀温度和点蚀电位的标准试验方法》。试样需用SiC砂纸磨至200目（去除表面氧化皮），并用乙醇清洁；浸泡时，试样需完全浸没在溶液中（液面高于试样10mm），且不得与其他试样接触（避免电偶腐蚀）。

结果判定需测量“最大点蚀深度”和“点蚀密度”：试验结束后，用清水冲洗试样，用体视显微镜（放大50倍）观察点蚀形貌；对于深度超过0.1mm的点蚀，用螺旋测深仪测量最大深度，计算点蚀速率（最大深度/试验时间，单位mm/a）。例如316L不锈钢（含2%钼）在氯化铁试验中，若72小时后最大点蚀深度≤0.05mm，则说明其耐点蚀性能优异，可用于海水淡化设备的管道。

应力腐蚀开裂试验：模拟“力+腐蚀”的协同破坏

应力腐蚀开裂是不锈钢在“拉应力+腐蚀介质”共同作用下的失效形式——例如焊接后的不锈钢管道，因焊接应力未消除，若同时接触酸雾，易引发沿晶或穿晶开裂。该试验的核心指标是“应力+介质”双因素：拉应力通常取材料屈服强度的70%（如304不锈钢屈服强度205MPa，应力则为143.5MPa）；腐蚀介质为42%（质量分数）氯化镁（MgCl₂）水溶液（沸腾状态，温度155℃）。

检测方法遵循GB/T 15970.7-2000《金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第7部分：沸腾氯化镁溶液试验方法》或ASTM G36-20《不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀开裂的标准试验方法》。试样采用“带V型缺口的矩形试样”（缺口深度为试样厚度的1/3，角度60°），通过拉伸试验机施加恒定拉应力（保持应力误差≤2%）；将试样浸入沸腾的氯化镁溶液中，持续观察——若试样在72小时内出现裂纹，则判定为“应力腐蚀敏感”；若72小时未开裂，则延长至168小时（模拟10年使用）。

需注意，应力腐蚀开裂试验的“应力控制”是关键——若应力施加过高（如超过屈服强度80%），会导致试样“机械断裂”而非“腐蚀开裂”，需通过预试验确定合适的应力水平（例如先测试3个试样，取断裂时间在24-72小时的应力值）。

均匀腐蚀试验：评估整体腐蚀的“速率指标”

均匀腐蚀是不锈钢最直观的腐蚀形式（如酸槽中的不锈钢板逐渐变薄），试验核心指标是“腐蚀速率”——通过测量试样浸泡后的重量损失，计算单位面积、单位时间的腐蚀量。常用介质包括：10%硫酸（模拟工业酸雾）、5%盐酸（模拟酸洗环境）、20%硝酸（模拟化工储罐），温度为常温或沸腾（根据使用场景选择），试验时间24-72小时。

检测方法遵循GB/T 4334.4-2000《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》或ASTM G31-20《金属在浸渍腐蚀试验中的标准试验方法》。试样需用砂纸磨至120目，用乙醇清洁后称重（精确至0.1mg）；浸泡时，试样需悬挂在溶液中（避免与容器底部接触），每24小时搅拌一次溶液（保证浓度均匀）。

结果计算采用“重量损失法”：腐蚀速率（v）=（m₀ - m₁）/（A×t），其中m₀为试样初始重量（g），m₁为试验后重量（g），A为试样表面积（m²），t为试验时间（h）。单位通常用“mm/a”（毫米每年）或“g/m²·h”（克每平方米每小时）。例如304不锈钢在10%硫酸常温浸泡24小时后，若腐蚀速率≤0.01mm/a，则说明其耐硫酸腐蚀性能良好，可用于化肥厂的酸液输送管道。