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模拟浸泡

       模拟浸泡试验是一种广泛应用的水溶液挂片试验,方法简单。按照金属材料制成试样,在实验室配制的溶液中或在取自现场的介质中浸泡一定时间,用选定的测定方法进行评定,常用表观检查、质量法和点蚀测量方法进行评定。根据试样与溶液相对关系的不同,可分为全浸、半浸和间浸三种类型试验。

全浸试验

       全浸试验是指试样完全浸入溶液的浸泡试验,操作简单,重现性好。在实验室试验中,比较容易控制某些重要的影响因素。在试验中需考虑特殊因素的影响,如:溶液成分、温度、充气状态、溶液体积、流速、试样表面状况、试样的浸泡方法、试验周期及暴露后试样的清洗方法等。全浸试验过程中溶液的蒸发损失可以采用恒定水平面装置控制或定时地添加溶液,使溶液的原始体积的波动不超过±1%。有时也采用回流冷凝器。为避免腐蚀产物积累影响腐蚀规律,一般将介质容量与试样表面积的比例控制在20~200mL/cm2。一般还要求在试验装置中只浸泡一种合金,以避免一种合金的腐蚀产物对另一种合金腐蚀规律的干扰。试验容器可用敞口烧杯或密封烧瓶,应考虑配置充气或去气系统、温度测量与控制装置以及试样支架等。实验室中常利用水浴或油浴控制试验溶液的温度。试样在介质中有水平、倾斜和垂直三种放置方式。水平放置试样有时是有优点的,因为可以借助于水浸物镜用显微镜随时观察试样的表面状态,而无需取出试样。对于对比实验,各试样浸泡深度务求一致,且在液面以下的最小深度应不低于20mm。

       半浸试验

       半浸腐蚀试验也称为水线腐蚀试验。由于金属材料部分浸入溶液,气/液相交界的水线长期保持在金属表面的同一固定位置而造成严重的局部腐蚀破坏。在贮存液体的容器内壁及部分浸入海水的金属构件上,都会发生这种水线破坏。铝合金和某些其他金属往往在水线处发生浓差腐蚀,半浸试验条件为其提供了非常适宜的加速试验方法。半浸试验方法的要求、条件的控制及试验装置与全浸试验基本相同。关键是如何提供合适的试样支撑方法,使水线部位保持在固定的位置上,保证液面上下的试样面积比恒定不变。

       间浸试验

       间浸试验(间断浸泡试验)又称交替浸泡试验,意即金属试样交替地浸入液态腐蚀介质和暴露在空气中。这是一种模拟试验,也是一种加速试验。它可以模拟潮水涨落引起的潮差带腐蚀及波浪冲击;大气中经常遇到间断降雨、结露和干湿交替出现的状态以及化工设备中液面升降引起的腐蚀。这种间浸状态还为水溶液作用提供了加速腐蚀的条件,因为在大多数暴露时间中试样表面可以保持频繁更新的、几乎为氧所饱和的溶液薄膜;而且在干湿交替过程中,由于水分蒸发使得溶液中的腐蚀性组分浓缩;另外,试样表面完全干燥常常使腐蚀速度下降,可是腐蚀产物膜破裂则起相反的作用。间浸试验结果与干湿变化的频率、环境的温度和湿度密切相关,所以须合理设计干湿变化周期并在连续试验中保持不变。同样应合理控制环境温度和湿度,以保证试样在大气暴露期间有恒定的干燥速度。根据不同的试验要求,有时在湿度相当高的密闭装置中进行间浸试验,使试样离开溶液后始终保持湿润状态;有时在空气中暴露时用干燥热风吹拂(或辐照加热),以加速干燥。间浸试验条件的选择与所用试验装置的原理有关。为了实现干湿交替,可以交替地将试样浸入和提出溶液;也可使试样固定不动,而让溶液相对试样升降。通常移动试样比移动腐蚀介质更容易实现。浸入溶液与暴露在空气中的时间比例随具体试验的要求而定,一般为1:1~1:10,一次循环的总时间常为1~60min不等,有时可达24h。

水线腐蚀

       水线腐蚀是指船舶和其他金属构筑物的水线附近所发生的腐蚀。在海洋环境中尤其显著。由于水线附近干湿交替,供氧充足,经常遭受风浪冲击、海水磨擦和日光曝晒,在这些因素的协同作用下腐蚀往往比较严重。为了减轻船体的水线腐蚀,经常涂施水线漆(见水线漆)或(和)采用阴极保护(见阴极保护)等措施。

点蚀
       
产生点状的金属腐蚀,且从金属表面向内部扩展,形成孔穴,这种腐蚀形态成为点蚀。
       点蚀的发生有三个基本条件:钝态金属;环境中存在卤素等有害离子;电位高于某个临界电位(称点蚀电位)。点蚀的发生过程可分为形核(孕育)和发展(生长)两个阶段。可观察到的点蚀斑点出现之前称为形核阶段,表面膜薄弱的地方如晶界、活性夹杂、位错等表面缺陷常成为点蚀源。点蚀通常沿重力方向生长,多数点蚀从金属表面向下发展和生长,少数在垂直的表面上发生。描述与评定点蚀的几个特征参数为:点蚀电位,点蚀速度,最大点蚀深度。防止点蚀的方法有:采用电化学保护法使金属材料的电位低于点蚀电位;采用缓蚀剂保护;降低有害阴离子和氧化剂浓度并保持均匀;避免缝隙存在;对溶液进行搅拌,或加大流速避免沉积物生成;降低介质温度,提高溶液的pH值;选用耐点蚀的金属材料等。

模拟浸泡相关技术标准
 
标准名称:Standard Practice for Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals
标准编号:ASTM G31-72(1999)
标准概述:This practice describes accepted procedures for and factors that influence laboratory immersion corrosion tests, particularly mass loss tests. These factors include specimen preparation, apparatus, test conditions, methods of cleaning specimens, evaluation of results, and calculation and reporting of corrosion rates. This practice also emphasizes the importance of recording all pertinent data and provides a checklist for reporting test data. Other ASTM procedures for laboratory corrosion tests are tabulated in the Appendix.This standard does not purport to address all of the safety concerns, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.

标准名称:金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法
标准编号:GB10124-88
发布日期:1988-12-01
实施日期:1990-01-01
标准概述:本标准规定了金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法的适用范围、引用标准、试样、试验装置、试验溶液、试验时间、试验条件和步骤、试验结果和试验报告。本标准适用于评价金霭材料全浸试验的均匀腐蚀性能。
文献资料
 
书籍/期刊 主编/作者 出版社 出版/发表时间
腐蚀试验方法与防腐蚀检测技术 中国腐蚀与防护学会 化学工业出版社 1996年3月
腐蚀试验方法及监测技术 李久青,杜翠微 中国石化出版社 2007年5月
材料腐蚀与防护 李晓刚 中南大学出版社 2009年3月
       国家材料环境腐蚀平台中心具有多年的材料腐蚀实验室研究积累和先进的试验仪器,可以提供实验室模拟浸泡试验,及相关的研究咨询和技术解决方案。
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