實(shí)驗(yàn)室浸泡試驗(yàn)和電化學(xué)試驗(yàn)時(shí)研究縫隙腐蝕的重要方法。對(duì)于浸泡試驗(yàn)法,設(shè)計(jì)型式多樣的人造縫隙,采用多種腐蝕介質(zhì),一般以腐蝕質(zhì)量或腐蝕深度評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果;電化學(xué)測(cè)試方法是以某些電化學(xué)參數(shù)作為判據(jù),來(lái)比較金屬材料對(duì)縫隙腐蝕的相對(duì)敏感性,一般來(lái)說(shuō),電化學(xué)測(cè)試方式可縮短縫隙腐蝕的誘導(dǎo)期而達(dá)到加速腐蝕試驗(yàn)的目的。浸泡試驗(yàn)法包括三氯化鐵實(shí)驗(yàn)、縫隙腐蝕的加速試驗(yàn)方法、多縫隙腐蝕試驗(yàn)、MTI試驗(yàn)、臨界縫隙腐蝕溫度法等;電化學(xué)測(cè)試方法包括ASTM標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法、恒電位試驗(yàn)、動(dòng)電位極化試驗(yàn)法、遠(yuǎn)距離縫隙裝置試驗(yàn)等。
總體概況
實(shí)驗(yàn)室浸泡試驗(yàn)和電化學(xué)試驗(yàn)時(shí)研究縫隙腐蝕的重要方法。對(duì)于浸泡試驗(yàn)法,設(shè)計(jì)型式多樣的人造縫隙,采用多種腐蝕介質(zhì),一般以腐蝕質(zhì)量或腐蝕深度評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果;電化學(xué)測(cè)試方法是以某些電化學(xué)參數(shù)作為判據(jù),來(lái)比較金屬材料對(duì)縫隙腐蝕的相對(duì)敏感性,一般來(lái)說(shuō),電化學(xué)測(cè)試方式可縮短縫隙腐蝕的誘導(dǎo)期而達(dá)到加速腐蝕試驗(yàn)的目的。浸泡試驗(yàn)法包括三氯化鐵實(shí)驗(yàn)、縫隙腐蝕的加速試驗(yàn)方法、多縫隙腐蝕試驗(yàn)、MTI試驗(yàn)、臨界縫隙腐蝕溫度法等;電化學(xué)測(cè)試方法包括ASTM標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法、恒電位試驗(yàn)、動(dòng)電位極化試驗(yàn)法、遠(yuǎn)距離縫隙裝置試驗(yàn)等。
三氯化鐵試驗(yàn)
三氯化鐵試驗(yàn)方法用于確定不銹鋼、含鉻鎳基合金等在含氯離子的氧化性環(huán)境中的耐縫隙腐蝕性能,也可以用于確定合金元素、熱處理制度及表面狀態(tài)等因素對(duì)合金縫隙腐蝕敏感性的影響。經(jīng)過(guò)三氯化鐵浸泡后,可通過(guò)目檢、對(duì)表面腐蝕狀況拍照和稱量質(zhì)量結(jié)果評(píng)定合金耐縫隙腐蝕性能,也可進(jìn)一步測(cè)定縫隙腐蝕深度。
縫隙腐蝕的加速試驗(yàn)方法
縫隙腐蝕的加速試驗(yàn)方法的試驗(yàn)溶液為3%NaCl +0.05mol/L Na2SO4+活性炭。試驗(yàn)溫度為30℃或60℃。試驗(yàn)容器為帶有回流冷凝器的廣口瓶,將試樣放入瓶中,然后注入混有活性炭的試樣溶液,液面須超過(guò)試樣。在瓶側(cè)或冷凝器上端插入玻璃管,玻璃管前端裝有多孔膜,其引出端與氧氣管接通。將準(zhǔn)備好的廣口瓶置于恒溫槽中,按規(guī)定溫度保持恒溫。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中連續(xù)通入氧氣。試驗(yàn)開始后每隔一定時(shí)間取出試樣觀察,直到出現(xiàn)腐蝕痕跡為止。
多縫隙腐蝕試驗(yàn)
縫隙腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的分散度較大,其原因之一是試驗(yàn)時(shí)不能重現(xiàn)縫隙的幾何形狀。多縫隙腐蝕試驗(yàn)板狀試樣兩側(cè)分別有一個(gè)非金屬槽形螺母通過(guò)其中心的非金屬螺栓與試樣相接觸。槽形螺母開槽20條,因此每一個(gè)突出的齒狀部分即與試樣構(gòu)成了一個(gè)縫隙,一片試樣兩側(cè)總共有40個(gè)縫隙;若平行試驗(yàn)取三個(gè)試樣,則有120個(gè)縫隙可供試驗(yàn)后觀測(cè)。根據(jù)試樣上發(fā)生縫隙腐蝕的數(shù)目和深度,繪制在算術(shù)概率坐標(biāo)上,可確定和比較不同合金發(fā)生縫隙腐蝕的概率以及腐蝕達(dá)到某個(gè)給定深度的概率,以此評(píng)定材料對(duì)縫隙腐蝕的相對(duì)敏感性。
MTI試驗(yàn)
MTI方法中,利用兩個(gè)鋸齒形的聚四氟乙烯墊圈形成縫隙,其中每個(gè)墊圈有12個(gè)齒,即可能發(fā)生腐蝕的接觸位置。試樣兩側(cè)的墊圈以0.28N.m的轉(zhuǎn)矩將其上緊。在0~100℃范圍內(nèi),以每個(gè)周期升高2.5℃的步階升高FeCl3的溫度,并找出在24h的試驗(yàn)周期中在深度方向發(fā)生腐蝕的溫度,即為臨界縫隙腐蝕溫度。除了指出縫隙腐蝕發(fā)生的溫度外,還應(yīng)給出發(fā)生這種程度的腐蝕的位置數(shù)。MTI-4方法提出了分析腐蝕臨界氯離子濃度的概念。MTI方法已被用作篩選試驗(yàn)方法,并用于發(fā)展新合金等用途。
臨界縫隙腐蝕溫度法
Brigham等在6.1%NaOCl+3.5%NaCl,10%FeCl3和5%K3Fe(CN)6+3.5%NaCl三種溶液中研究溫度對(duì)發(fā)生縫隙腐蝕的影響,并據(jù)此提出了臨界點(diǎn)蝕溫度和臨界縫隙腐蝕溫度。將不銹鋼縫隙試樣暴露在10% FeCl3溶液中,恒溫保持24小時(shí),每個(gè)試驗(yàn)周期結(jié)束,取出試樣檢查。如無(wú)任何形式的腐蝕,即認(rèn)為在該溫度下不腐蝕,將溫度提高2.5℃繼續(xù)進(jìn)行24h試驗(yàn)。如此重復(fù)繼續(xù)試驗(yàn),直至看到任何類型的腐蝕破壞,即認(rèn)為是臨界縫隙腐蝕溫度。
動(dòng)電位極化試驗(yàn)方法
動(dòng)電位極化試驗(yàn)方法采用無(wú)縫隙的電極,試驗(yàn)介質(zhì)是腐蝕性以此增高的一系列模擬縫隙溶液。該方法已被用于相對(duì)比較合金的耐蝕性,其判據(jù)與陽(yáng)極峰值電流密度有關(guān),以陽(yáng)極峰值電流密度的對(duì)數(shù)對(duì)pH值作圖,可以用以說(shuō)明某些鑄造合金防止局部腐蝕擴(kuò)展的能力;根據(jù)lgi/pH圖的斜率,可以相對(duì)比較合金局部腐蝕的擴(kuò)展行為。
遠(yuǎn)距離縫隙裝置試驗(yàn)
在遠(yuǎn)距離縫隙裝置試驗(yàn)中,一個(gè)小的縫隙部件和一個(gè)較大的部件是分離的,但彼此處于電連接狀態(tài)。二者均暴露在本體介質(zhì)環(huán)境中。用零阻電流計(jì)監(jiān)測(cè)兩個(gè)部件間流過(guò)的電流。這項(xiàng)技術(shù)能夠相當(dāng)準(zhǔn)確地區(qū)分縫隙腐蝕開始發(fā)生和隨后擴(kuò)展的時(shí)間。
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標(biāo)簽: 縫隙腐蝕, 電化學(xué)測(cè)試, 材料腐蝕平臺(tái), 浸泡試驗(yàn), 腐蝕評(píng)價(jià)

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