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關(guān)于腐蝕試驗(yàn)的分類

日期:2020-11-30瀏覽:1437次

  為了達(dá)到金屬材料的耐腐蝕性能測(cè)試的目的,目前使用的試驗(yàn)方法,按照材料與環(huán)境介質(zhì)的相互關(guān)系,大致可以分為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和實(shí)物試驗(yàn)三大類。
 
  (1)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
 
  在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),有目的地將制備的材料(一般為小型的試樣)在人工配制的、受控制的環(huán)境介質(zhì)條件下進(jìn)行腐蝕試驗(yàn),稱為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。其優(yōu)點(diǎn)是:可以充分利用實(shí)驗(yàn)室測(cè)試儀器及控制設(shè)備的精que性;可靈活地選擇試驗(yàn)條件和進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)間;可自由選擇試樣的大小和形狀;可以嚴(yán)格地分別控制各個(gè)影響因素;試驗(yàn)時(shí)間較短;試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性較好等。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)適宜于作為材料的篩選試驗(yàn),也可用以預(yù)測(cè)在實(shí)際條件下材料的耐蝕性能。
 
  實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法又可分為加速試驗(yàn)和模擬試驗(yàn)兩大類。
 
  加速試驗(yàn)方法是要求在較短的時(shí)間內(nèi)測(cè)定材料發(fā)生某種類型的腐蝕的傾向,或若干種材料在條件下的相對(duì)耐蝕性次序,一般只能達(dá)到相互比較、篩選或檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
 
  在制訂加速試驗(yàn)方法時(shí),只能將實(shí)際條件下的一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)控制性因素進(jìn)行強(qiáng)化,而不應(yīng)引入實(shí)際條件下并不存在的因素(特殊腐蝕試驗(yàn)除外),也不能因?yàn)橐肓思铀僖蛩囟淖儗?shí)際條件下原來(lái)的腐蝕機(jī)理,否則會(huì)從謬誤的試驗(yàn)結(jié)果得出錯(cuò)誤的結(jié)論。
 
  為了加速腐蝕過(guò)程的進(jìn)行,常用的方法有如下幾種:
 
  1)適當(dāng)增加介質(zhì)中某些組分的濃度。例如在中性介質(zhì)中增加溶解氧量、含鹽量,酸性介質(zhì)中增加氫離子活度等;
 
  2)增加發(fā)生腐蝕過(guò)程的次數(shù)。例如在變溫變濕頻繁的試驗(yàn)箱中試驗(yàn)以模擬大自然凝露和蒸發(fā)過(guò)程;
 
  3)人為地縮短腐蝕過(guò)程中的誘導(dǎo)期。例如采用預(yù)制裂縫試樣進(jìn)行應(yīng)力腐蝕破裂試驗(yàn),節(jié)省了裂紋萌生所需的時(shí)間;
 
  4)提高反應(yīng)的幾率和速度。例如攪拌溶液和升高溫度;
 
  5)強(qiáng)化材料對(duì)腐蝕的傾向。例如將鉻鎳奧氏體不銹鋼進(jìn)行敏化處理,以強(qiáng)化合金對(duì)晶間腐蝕的敏感性;
 
  6)用電化學(xué)方法加速腐蝕過(guò)程的進(jìn)行等。
 
  在需要和條件許可的情況下,建立起某些加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際條件下長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)于發(fā)展加速試驗(yàn)方法和應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果來(lái)說(shuō)都是有益的。
 
  模擬試驗(yàn)方法是在實(shí)驗(yàn)室的小型模擬裝置中,盡可能精que地人工模擬自然界或生產(chǎn)中所遇到的各種介質(zhì)及條件,或在規(guī)定的有決定意義的介質(zhì)條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
 
  實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)往往不易重復(fù)出金屬構(gòu)件在實(shí)際使用條件下的結(jié)果,這是因?yàn)閮烧咧g有如下差別:
 
  1)試樣與實(shí)物的差別。例如模擬焊接試樣與實(shí)物焊接接頭受焊接熱過(guò)程影響的面積比和所受的應(yīng)力均不相同;
 
  2)腐蝕介質(zhì)組分的差別。例如海水中的無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)以及海生物等就不易在人工海水中模擬出來(lái);
 
  3)尺寸的差別,這也導(dǎo)致腐蝕幾率等的差別。例如在大面積上發(fā)生鈍化膜局部破壞(例如,點(diǎn)蝕)的幾率比在小面積上發(fā)生的幾率大得多。
 
  鑒于上述這些原因,有時(shí)需在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或?qū)嵨镌囼?yàn)。
 
  (2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
 
  將制備的試樣置于現(xiàn)場(chǎng)的自然條件或使用條件下進(jìn)行的腐蝕試驗(yàn)稱為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。如大氣腐蝕試驗(yàn)、海水腐蝕試驗(yàn)、土壤腐蝕試驗(yàn)和在生產(chǎn)設(shè)備中的掛片試驗(yàn)等。這類試驗(yàn)更接近于生產(chǎn)使用實(shí)際,試驗(yàn)結(jié)果比較可靠,試驗(yàn)本身也比較簡(jiǎn)單。但是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中的環(huán)境因素難以控制,腐蝕條件變化較大,結(jié)果的重現(xiàn)性往往較差,且試驗(yàn)周期較長(zhǎng)。此外,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)用試樣與實(shí)物狀態(tài)之間同樣存在很大差異。
 
  (3)實(shí)物試驗(yàn)
 
  實(shí)物試驗(yàn)(也稱為使用試驗(yàn))是將被試的材料制成實(shí)物樣件、設(shè)備或整套小型試驗(yàn)性裝置,安裝在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用條件下進(jìn)行的腐蝕試驗(yàn),是在材料的研制和設(shè)計(jì)基本完成之后用于考核其長(zhǎng)期使用效果,為定型納標(biāo)所必須的試驗(yàn)階段。實(shí)物試驗(yàn)不僅解決了試驗(yàn)室試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中難以模擬的條件,而且把構(gòu)件在加工過(guò)程中所受的影響也包括進(jìn)去,能比較地反映出材料在實(shí)際使用條件下的耐蝕性能,因此是對(duì)新選或新發(fā)展的材料的耐蝕性能的終考驗(yàn)。
 
  這類試驗(yàn)的缺點(diǎn)是試驗(yàn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用大,且不易獲得定量的結(jié)果,只能作定性評(píng)定考核。
 
  目以上三類試驗(yàn)方法,用途各有不同,也各有利弊,必須根據(jù)不同的目的和要求加以選擇采用。
 
  限于篇幅,本章僅介紹一些主要的金屬腐蝕實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法。

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