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金属耐腐蚀试验都有哪些方法?

来源:  发布日期:2020-11-25

腐蚀给人类社会带来的直接损失是巨大的。20世纪70年代前后,许多工业发达国家相继进行了比较系统的腐蚀调查工作,并发表了调查报告。结果显示,腐蚀的损蚀占全国GNP的1%到5%。要减少、防止腐蚀给我们带来的损失,就需要了解材料腐蚀的特点。这期小编就给大家介绍金属耐腐蚀试验的相关内容。

金属腐蚀是指金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。

金属耐腐蚀测试

金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态。这会显着降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。

如:铁制品生锈(Fe2O3·xH2O),铝制品表面出现白斑(Al2O3),铜制品表面产生铜绿[Cu2(OH)2CO3],银器表面变黑(Ag2S,Ag2O)等都属于金属腐蚀,其中用量最大的金属——铁制品的腐蚀最为常见。

金属腐蚀试验的方法:

1、金属腐蚀试验

腐蚀试验的目的在于:

在给定环境中确定各种防蚀措施的适应性、最佳选择、质量控制途径和预计采取这些措施后构件的服役寿命;评价材料的耐蚀性能;确定环境的侵蚀性,研究环境中杂质、添加剂等对腐蚀速度、腐蚀形态的作用;研究腐蚀产物对环境的污染作用;在分析构件失效原因时作再现性试验;研究腐蚀机制。

金属腐蚀总的来说分为均匀腐蚀和局部腐蚀(点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀)。

对于均匀腐蚀,用重量法可以表征其腐蚀速率;对于局部腐蚀,则需要具体问题具体分析。电化学测试方法是均匀腐蚀和局部腐蚀的通用测试方法。

2、重量法腐蚀试验

重量法是根据腐蚀前后试样重量的变化来测定金属的腐蚀速率,并以此判断材料的耐蚀性能。

试验时,如果金属溶解于介质中,试样的重量减小,可以用失量法测量;如果腐蚀产物的组分已知,并且牢固地附着在金属的表面上,或者腐蚀产物完全能收集起来,可以用增重法测量。

优缺点:重量法腐蚀试验具有简易、方便、直观等许多优点,目前仍是测量腐蚀速率的最基本方法。但是也有一定的局限性:只适用于全面腐蚀;试验结果受试样的制备、环境介质的特点、试验的操作及腐蚀产物的清除方法等许多因素的影响,重现性不太好;试验时间较长。

3、晶间腐蚀试验方法

在特定介质条件下检验金属材料晶间腐蚀敏感性的加速金属腐蚀试验方法,目的是了解材料的化学成分、热处理和加工工艺是否合理。其原理是采用可使金属的腐蚀电位处在恒电位阳极极化曲线特定区间的各种试验溶液,利用金属的晶粒和晶界在该电位区间腐蚀电流的显着差异加速显示晶间腐蚀。不锈钢、铝合金等的晶间腐蚀试验方法在许多国家均已标准化。

晶间腐蚀试验方法大致可以分为化学试验方法、电化学试验方法及物理试验方法三大类。化学试验方法很多,比较成熟,应用广泛,其中一部分已列入国标;电化学试验方法是一个尚未标准化的方法,最大的优点快速、不破坏试样;物理试验以金相法和弯曲法应用最广。

4、孔蚀试验方法

孔蚀试验方法,概括起来可以分为两大类,一类是化学浸泡法,另一类是电化学测量法。

化学浸泡方法是将试样浸泡在某些加速的或天然的腐蚀环境里,通过测量蚀孔的重量损失、数目、深度和大小,测定金属或合金的耐孔蚀必有,或者通过测量临界孔蚀温度,蚀孔成核所需的最低氯离子浓度,确定金属和合金的孔蚀敏感性,采用这类方法测量的最大优点是阴阳极过程这与生产实际情况相符。

最常用的化学浸泡法有:三氯化铁试验,它是将按要求加工成的试样放在6%FeCl3溶液中,在一定的温度下(35℃或50℃)和一定的试验时间(7.2h)内,测得试样的失重、蚀孔数目及尺寸大小来评价材料的耐孔蚀性能;电化学测量法是通过测量金属和合金的孔蚀特征电位(临界孔蚀电位和孔蚀保护电位)来确定它们的孔蚀倾向性的,这一方法虽然具有电化学测量所特有的快速的优点,但与实际生产情况有所不同。

5、应力腐蚀试验

根据加载方法的不同,可以分为恒应变法,恒载荷法和恒应速率法。

在实际生中,由于冷热加工常常会产生残余应力主。焊接残余应力是最常见的一种,因此,焊接件也可用来作为应力腐蚀破裂试验髟试样。

根据试验介质的不同,可以分为3.5%NaCl溶液交替沉浸法,沸腾MgCl2溶液法,连多硫酸法,高温高压试验法等。