本文件规定了奥氏体-铁素体(双相)不锈钢中有害相检测的试验条件、检测方法和验收要求，检测方法包括显微组织检验法、夏比冲击试验法和氯化铁腐蚀试验法。 本文件适用于奥氏体-铁素体(双相)不锈钢在生产、制造过程(如热处理或焊接)中或长期在一定温度下使用析出有害相的检验。本文件不适用于其他原因导致的奥氏体-铁素体(双相)不锈钢韧性和耐蚀性降低的状况。 注：本文件主要适用的产品牌号参见附录A。

ICS 75.180.01
CCS H 40
中华人民共和国国家标准
GB/T39077—2024
代替GB/T39077—2020
奥氏体-铁素体（双相)不锈钢中有害相的检测方法
Test methods for detecting detrimental phase in austenitic-ferritic(duplex) stainless steels
2024-07-24发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2025-02-01实施
GB/T39077—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T39077一2020《经济型奥氏体-铁素体双相不锈钢中有害相的检测方法》，与GB/T39077一2020相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）
更改了术语和定义（见第3章，2020年版的第3章）；增加了大截面产品、法兰、焊接接头的取样要求（见第4章）；b）
增加了显微组织检验法中的“电解浸蚀试剂及电解参数”（见5.2.3）；c
d）增加了氯化铁腐蚀试验法中的腐蚀溶液（见5.4.3.2.2）；e）增加了22Cr双相型、25r双相型、27Cr双相型不锈钢中有害相的检验与结果判定方法（见5.2.4、5.2.5.2、5.3.2、5.3.3、5.4.4、5.4.6)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。本文件起草单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司、中国科学院金属研究所、湖州永兴特种不锈钢有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院、陕西省特种设备检验检测研究院、江苏容大材料腐蚀检验有限公司、浙江省特种设备科学研究院、长庆石油勘探局有限公司、浙江德威不锈钢管业股份有限公司、马鞍山尊马科技有限公司、冶金工业信息标准研究院、中国石化工程建设有限公司、天津钢管制造有限公司、上海宝世威石油钢管制造有限公司。
本文件主要起草人：全珂、盖秀颖、丛深、孙梓凯、吴明华、申俊、瞿婷婷、王志楠、王泉生、马强、黄国根、郭思奇、王建坡、王心禾、冯惠伟、于佳音、王金光、吕传涛、徐红庄、李英存、王瑜、袁梦、赵冰、张重远、张宇锋、施慰卿、姜丽美、张传友、颜丞铭。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：-2020年首次发布为GB/T39077—2020；——本次为第一次修订。
1范围
奥氏体-铁素体（双相)不锈钢中有害相的检测方法
GB/T39077—2024
本文件规定了奥氏体-铁素体（双相)不锈钢中有害相检测的试验条件、检测方法和验收要求，检测方法包括显微组织检验法、夏比冲击试验法和氯化铁腐蚀试验法。本文件适用于奥氏体-铁素体(双相)不锈钢在生产、制造过程（如热处理或焊接)中或长期在一定温度下使用析出有害相的检验
本文件不适用于其他原因导致的奥氏体-铁素体（双相)不锈钢韧性和耐蚀性降低的状况注：本文件主要适用的产品牌号参见附录A。规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T229
金属材料夏比摆锤冲击试验方法（GB/T229一2020，ISO148-1：2016，MOD）GB/T2650金属材料焊缝破坏性试验冲击试验（GB/T2650一2022ISO9016：2022，MOD）GB/T13298金属显微组织检验方法GB/T17897一2016金属和合金的腐蚀不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法GB/T30067
金相学术语
3术语和定义
GB/T30067界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1不锈钢
冈austenitic-ferritic（duplex）stainless steel奥氏体-铁素体（双相）不锈钢
基体由奥氏体和铁素体两相组织组成（其中较少相的含量至少为25%），可通过冷加工使其强化的不锈钢。
注：为了便于检验，本文件根据铬含量以及耐点蚀当量PREN3.2.1），将奥氏体-铁素体（双相）不锈钢分为：20Cr双相型A组（3.1.2）、20Cr双相型B组（3.1.3）、22Cr双相型（3.1.4）、25r双相型（3.1.5）、27Cr双相型（3.1.6）等。3.1.2
20Cr双相型A组type20CrduplexgroupA耐点蚀当量（3.2.1)在24.0～28.0之间的奥氏体-铁素体（双相）不锈钢。3.1.3
20Cr双相型B组type20CrduplexgroupB耐点蚀当量（3.2.1）在28.0～30.0之间的奥氏体-铁素体（双相）不锈钢，1
GB/T39077—2024
type22Crduplex
22Cr双相型
耐点蚀当量（3.2.1)在30.0～40.0之间，铬含量不小于21.0%（质量分数）的奥氏体-铁素体（双相）不锈钢。
25Cr双相型
type25Crduplex
耐点蚀当量（3.2.1)在40.0～48.0之间的奥氏体-铁素体（双相）不锈钢。3.1.6
type27Crduplex
27Cr双相型
耐点蚀当量（3.2.1)在48.0～55.0之间，铬含量不大于33.0%（质量分数）的奥氏体-铁素体（双相）不锈钢。
3.2耐蚀性能
量pitting resistance equivalent number; PREN耐点蚀当量
以化学成分为基础，定量评定不锈钢抗点蚀能力的参量，以质量分数（%）表示。注1：PREN=w(Cr）+3.3w（Mo）+16w（N)，或PREN=w(Cr）+3.3×[w（Mo）+0.5w（W)+16Xw(N)（含W）。注2：PREN值都是基于熔炼分析的绝对值。3.3有害相
有害相
detrimentalphase
奥氏体-铁素体(双相)不锈钢在一定温度下形成的对不锈钢的在役性能产生不利影响的金属间相（3.3.2）、非金属析出相（3.3.3）等3.3.2
目intermetallicphase
金属间相
含有两个或多个金属的化合物或中间固溶体，注：奥氏体-铁素体(双相)不锈钢中析出的金属间相主要是6相、X相及R相。3.3.3
非金属析出相
non-metallic precipitate
奥氏体-铁素体（双相)不锈钢中析出的非金属化合物注1：不包括冶炼过程中产生的硫化物类、氧化物类非金属夹杂物，注2：奥氏体-铁素体（双相)不锈钢中非金属析出相主要是碳化铬（Cr23C）和氮化物（CrzN）。3.3.4
有害相的相界百分含量
boundarypercentage content of the detrimental phases有害相的相界面积占总相界面积的百分含量。注：P值反映了有害相在相界上的析出程度，直接影响双相不锈钢的韧性和耐蚀性能。4取样方法
4.1通则
试样应截取自成品或最终随炉试件。试样截取不应对显微组织产生影响，若用气割或热切割等方2
法切取时，应将金属熔化区、塑性变形区和热影响区完全去除。4.2产品取样
GB/T39077—2024
产品取样部位和数量应按产品标准或双方协议进行。未规定时，推荐按表1规定进行。若需方同意，取样时也可以选择代表性的检验试样。表1产品的取样方式、尺寸、试验方法、检验方向及取样部位适用产品
钢板（带）、盘类、无
缝钢管、管道和附件
焊管及配件
棒材和锻件
法兰和其他带有焊接
端中空轮廓状锻件，
包括三通
取样方式
沿长度方向
沿长度或焊
接方向截取
沿长度方向
破坏性检验
样品或沿焊
缝长度方向
随炉试件
全截面
全截面
外径或截面
厚度<50
外径或截面
厚度≥50°
全截面b
截面厚度<50
截面厚度≥50
注：表中产品厚度均指该批次产品最厚部位的厚度，试验方法
显微组织检验法
夏比冲击试验法
氯化铁腐蚀试验法
显微组织检验法
夏比冲击试验法
氯化铁腐蚀试验法
显微组织检验法
夏比冲击试验法
氯化铁腐蚀试验法
显微组织检验法
夏比冲击试验法
氯化铁腐蚀试验法
显微组织检验法
夏比冲击试验法
氯化铁腐蚀试验法
显微组织检验法
夏比冲击试验法
氯化铁腐蚀试验法
显微组织检验法
夏比冲击试验法
氯化铁腐蚀试验法
检验方向
纵向或横向
纵向和切向
中心孔
纵向或横向bzxZ.net
任意方向
任意方向
取样部位
全壁厚
厚度的1/2
全壁厚”
全壁厚
厚度的1/2
全壁厚。
表面至心部
厚度的1/2
表面至心部
表面至心部
厚度的1/4
表面至心部
焊接全壁厚
焊接二分之
焊接全壁厚
厚度的1/2
壁厚的中心区域
对于大截面产品，腐蚀试验法的试样应垂直于纵轴截取，试样尺寸为6mm×25mm×产品厚度。如果截面特别大，试样尺寸中的“产品厚度”可减小，这时可截取产品厚度的1/2到1/3进行试验，当法兰体厚度小于50mm或焊接端外径不大于100mm时，试样可在法兰本体壁厚中心处沿着切向取样。对于棒材，外径或截面厚度范围为50mm～200mm。3
GB/T39077—2024
4.3焊接接头取样
4.3.1采用显微组织检验法检验的试样应包含焊缝金属、热影响区及母材区域。当母材厚度大于25mm时，可取多个试样覆盖产品全厚度。所有试样应符合产品标准或双方协议的规定，4.3.2采用夏比冲击试验法检验时，当母材厚度不大于25mm时，夏比冲击试验应取三组试样，分别从焊缝金属、熔合线及熔合线十2mm的位置截取。当母材厚度大于25mm时，应从距内表面2mm的焊缝根部区域再取两组试样，一组取自焊缝金属，另一组取自熔合线十2mm处4.3.3采用氯化铁腐蚀试验法的试样应包含焊缝金属、热影响区及母材区域。当母材厚度不大于25mm时，试样尺寸应为25mm（焊缝方向）×50mm（垂直于焊缝方向）×全壁厚。当母材厚度大于25mm时，可截取多个试样覆盖产品全厚度。所有试样应符合产品标准或协议的规定。5试验方法
5.1通则
5.1.1评价奥氏体-铁素体（双相)不锈钢（以下简称双相不锈钢）中有害相的试验方法有以下三种：显微组织检验法：用于检测双相不锈钢中有害相的存在；a)
b）夏比冲击试验法：用于检测双相不锈钢中有害相的存在及其对冲击性能的影响；氯化铁腐蚀试验法：用于检测双相不锈钢中有害相的存在及其对耐蚀性能的影响。c）
5.1.2三种试验方法只是用来检测有害相的存在及其对双相不锈钢冲击性能和耐蚀性能的影响，不能具体确定有害相的具体结构。采用何种试验方法检测，由产品标准或双方协议确定。显微组织检验法适用于各种应用环境和各种形状的样品，尤其适用于特殊型材和在役部件性能的评价。5.2显微组织检验法
5.2.1一般要求
显微组织检验应由经过培训的有经验的技术人员来实施，注：显微组织的腐蚀程度与操作者的经验有较大关系。经验丰富的操作人员能够很好地保证试验结果的稳定性。5.2.2试样制备
试样尺寸应按产品标准或双方协议进行。未规定时，试样的检验面宜不小于400mm2。试样的制备应按GB/T13298的规定进行。
5.2.3试样浸蚀
试样抛光后宜采用电解浸蚀，推荐的浸蚀剂和电解参数见表2。5.2.3.11
其他浸蚀剂、电解参数及浸蚀效果参见附录B。浸蚀后，试样宜用热水、无水乙醇或丙酮清洗，随后吹干。表2电解浸蚀试剂及电解参数
浸蚀剂成分
20%~40%的Na0H
水溶液
电解参数
电压：1V~5V
时间：5s～60s
金属间相和铁素体被染色变暗
推荐用于观察金属间相及铁素体的分布，不适用于氮化物分析序号
浸蚀剂成分
10%的草酸水溶液
表2电解浸蚀试剂及电解参数（续）电解参数
适合显示显微组织
电压：5V~7V
时间：5s～60s
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推荐用于观察氮化物或碳化物的分布，可能会迅速造成金属间析出相的过度腐蚀
奥氏体和铁素体对比度差
浸蚀剂成分及电解参数，由阴极材料和面积、试样表面积、合金含量决定5.2.4显微组织检验
5.2.4.1金相试样浸蚀后应在光学显微镜下观察试样所有检验面。5.2.4.2观察时，应从低倍率开始，逐步调节到高倍率。评定时，铸件显微组织放大倍数应为200×；其余产品显微组织放大倍数应为500×，必要时可结合更高倍数进行分析评定。5.2.4.3观察时，应注意组织中是否存在金属间相及非金属析出相，并保存代表金属间相及非金属析出相含量最高视场的显微照片。如果未发现金属间相及非金属析出相，则应保存壁厚中心位置的典型显微照片，应报告显微照片的实际放大倍数，并包含标尺。5.2.5结果评定
20Cr双相型A组、20Cr双相型B组5.2.5.1
附录C规定了20Cr双相型A组、20Cr双相型B组有害相评价的两种方法：比较法和定量计算法。有害相的评价主要考虑有害相在相界上所占的百分比。虽然铁素体相内也会有析出，但相界上析出的有害相对冲击性能影响更为明显（参见C.3），因此，定量计算时是以相界上有害相占相界的百分含量为主，而忽略铁素体相内析出的有害相。5.2.5.2其他类型双相不锈钢
5.2.5.2.1金属间相
5.2.5.2.1.1除非产品标准或协议另有规定，双相不锈钢的显微组织应无连续的金属间相，可使用扫描电镜能谱分析对金属间相进行鉴别。允许有离散或孤立存在的金属间相，但不应均匀分布在整个试样，并且每个金属间相的最大尺寸不应超过10um。5.2.5.2.1.2图1是锻造和铸造产品可接受的离散或孤立金属间相临界水平的显微照片。3图2是S22053和S25073双相不锈钢中金属间相的典型显微照片。5.2.5.2.1.3
5.2.5.2.1.4当存在中心线金属间化合物带时，则应记录并报告该情况，且产品的验收应基于夏比冲击试验法和氯化铁腐蚀试验法测试结果。注：中心线金属间化合物带指由于合金偏析而造成金属间相的聚集，并在壁厚中心区域排成一条偏析带。5
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NaOH电解液浸蚀后的显微组织
b）KOH电解液浸蚀后的显微组织50um
图1锻造和铸造产品可接受的离散或孤立金属间相临界水平的显微照片NaOH电解液浸蚀后的S22053连续的金属间相（黑色相界）显微组织a
20 μm
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b）NaOH电解液浸蚀后的S25073离散或孤立的金属间相（黄褐色颗粒）显微组织图2双相不锈钢中金属间相的典型显微照片
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