第八章 腐蚀试验方法
金属材料腐蚀试验方法标准汇编
金属材料腐蚀试验方法标准汇编金属材料在使用过程中往往会遭受腐蚀的影响，因此腐蚀试验方法的标准化对于材料的研究和应用具有重要意义。
本文将对金属材料腐蚀试验方法的标准进行汇编，以便于相关领域的研究人员和工程师们能够更好地开展腐蚀试验工作。
1. 腐蚀试验方法的选择。
在进行金属材料腐蚀试验时，首先需要选择合适的试验方法。
一般来说，常用的腐蚀试验方法包括盐雾试验、腐蚀倾向试验、腐蚀速率试验等。
不同的试验方法适用于不同的腐蚀环境和腐蚀形式，因此在选择试验方法时需要充分考虑材料的使用环境和腐蚀形式，以确保试验结果的准确性和可靠性。
2. 盐雾试验方法标准。
盐雾试验是一种常用的腐蚀试验方法，其标准主要包括试验设备、试验条件、试样制备、试验程序等内容。
在进行盐雾试验时，需要严格按照相关标准进行操作，以保证试验结果的可比性和准确性。
另外，盐雾试验方法的标准化还有助于不同实验室和组织之间的技术交流和结果比对，提高了试验结果的可信度。
3. 腐蚀倾向试验方法标准。
腐蚀倾向试验是用来评估材料在特定腐蚀环境中的腐蚀倾向的试验方法，其标准包括试验条件、试样制备、试验程序、试验结果的评定等内容。
通过腐蚀倾向试验，可以对材料在实际使用环境中的腐蚀性能进行评估，为材料的选择和设计提供依据。
4. 腐蚀速率试验方法标准。
腐蚀速率试验是用来确定材料在特定腐蚀条件下的腐蚀速率的试验方法，其标准包括试验条件、试样制备、试验程序、试验结果的处理和分析等内容。
腐蚀速率是评价材料腐蚀性能的重要指标之一，通过腐蚀速率试验可以对材料的腐蚀行为进行深入研究，为材料的改进和优化提供依据。
5. 结语。
金属材料腐蚀试验方法的标准化对于材料研究和应用具有重要意义，不仅可以提高试验结果的可比性和可靠性，还有助于促进技术交流和成果共享。
因此，我们应当重视金属材料腐蚀试验方法标准的制定和推广，为相关领域的科研人员和工程师们提供更好的技术支持和服务。
通过以上对金属材料腐蚀试验方法标准的汇编，相信能够为相关领域的研究人员和工程师们提供一些参考和帮助，也希望在未来的工作中能够进一步完善和丰富相关标准，推动金属材料腐蚀试验方法的标准化工作取得更大的进展。
腐蚀试验方法及监测技术
腐蚀试验方法及监测技术摘要：一、引言二、腐蚀试验方法1.实验室腐蚀试验2.现场腐蚀试验三、腐蚀监测技术1.物理监测技术2.化学监测技术3.生物监测技术四、腐蚀试验与监测技术的应用1.金属材料的腐蚀试验与监测2.混凝土结构的腐蚀试验与监测3.复合材料的腐蚀试验与监测五、腐蚀试验与监测技术的未来发展六、结论正文：腐蚀试验方法及监测技术一、引言腐蚀是材料在环境作用下导致性能下降的现象，长期以来对各种工程结构、设备和设施造成了巨大的损失。
为了解和研究腐蚀的规律，制定有效的防护措施，腐蚀试验方法和监测技术在材料科学研究中起着至关重要的作用。
本文将对腐蚀试验方法及监测技术进行综述，以期为我国腐蚀防护领域的发展提供参考。
二、腐蚀试验方法1.实验室腐蚀试验实验室腐蚀试验是在controlled conditions 下进行的，可以精确地研究材料的腐蚀行为。
主要包括点滴腐蚀试验、电化学腐蚀试验、腐蚀失重试验等。
通过实验室腐蚀试验，可以得到材料的腐蚀速率、腐蚀机理等重要信息。
2.现场腐蚀试验现场腐蚀试验是在实际工程环境中进行的，可以更真实地反映材料在实际应用中的腐蚀状况。
现场腐蚀试验主要包括暴露试验、埋地试验、海洋环境试验等。
通过现场腐蚀试验，可以评价材料的耐腐蚀性能，为工程应用提供依据。
三、腐蚀监测技术1.物理监测技术物理监测技术主要通过对腐蚀产物、腐蚀形貌、腐蚀声波等方面的观察和测量，实时了解腐蚀过程。
常见的方法有光学显微镜监测、X射线衍射监测、超声波监测等。
2.化学监测技术化学监测技术是通过分析腐蚀介质中的化学成分和腐蚀产物的变化，评价腐蚀程度和速率。
主要包括电化学阻抗谱监测、红外光谱监测、激光光谱监测等。
3.生物监测技术生物监测技术是利用生物传感器或生物反应器等设备，通过检测腐蚀环境中生物群体的数量、活性等参数，判断腐蚀程度和类型。
常见的方法有微生物监测、免疫监测等。
四、腐蚀试验与监测技术的应用1.金属材料的腐蚀试验与监测金属材料的腐蚀试验与监测主要包括钢铁、铝合金、铜合金等材料的腐蚀试验。
腐蚀试验方法及检测技术习题
36．用于评定金属磨蚀和空泡腐蚀的试验室试验方法有哪几类？ 37．简述盐雾试验的种类和用途。 38．教材中介绍了哪些加速试验方法？它们分别用于什麽场合？ 39． 试从试验场点选择、控制材料、试样、暴露试验、试验结果的
评价等方面对大气暴露试验方法进行简要说明。 40．海洋环境一般可以分为哪些区带？它们分别具有哪些特点？ 41．海水环境中影响腐蚀的主要因素有哪些？ 42．简述在表层海水中的暴露试验、深海试验和在流动海水中的腐蚀
试验的试验方法。 43．简述进行土壤埋置试验的步骤和方法。 44．阴极保护检测的任务是什么？对于埋地金属管道可能涉及的阴极
保护检测技术都有哪些？ 45．对于埋地钢结构，测量结构/地电位对其腐蚀和防护有什么意义？பைடு நூலகம்
此时对其电位测量仪表有何要求？ 46．测量管地电位有哪些方法？试述各自的特点和应用场合。 47．对于实施阴极保护的地下管道，消除电位测量中的 IR 降有哪些
20．简述交流阻抗技术的原理、测量技术以及数据处理与解析方法。 21．简述电化学噪声的概念、电化学噪声技术的特点和测定方法。 22．全浸、半浸和间浸试验分别用于模拟什么环境条件？影响间浸试
验结果的因素有哪些？ 23．发展动态浸泡试验的目的是什么？用哪些方法可以实现试样/溶
液间的相对运动？ 24．为什么开展传热面试验？它和等温试验有什么不同？ 25．研究高温氧化动力学的试验方法有哪些？简述其原理和特点。 26．硫酸-活性炭试验为什么和硫酸露点腐蚀的现场试验有很好的相
线性极化方程式中的常数？ 15．如何用 Barnartt 三点法测定金属的腐蚀速度？ 16．如何用极化曲线外延法得到自腐蚀电流密度？
1
17．试分析微极化区、弱极化区、强极化区测量金属腐蚀速度的电化 学技术的特点。
腐蚀测试方法
一、填空题1.腐蚀的定义：物质（通常是金属）或其性能由于与环境发生反应所引起的变质。
2.金属腐蚀测试方法按测试方法的性质可分为物理的、化学的和电化学的的试验方法。
3.在重量法中清除腐蚀产物的方法有：机械法、化学清洗法、电解去膜法。
4.在确定采用何种腐蚀研究方法时应从腐蚀介质、金属材质、腐蚀类型等三方面综合考虑。
5.腐蚀试验结果的误差包括系统误差和偶然偏差。
6.参比电极必需具备的性能有1）参比电极应是可逆电极，它的电极电位时可逆电位，符合能斯特电极电位公式、2）电极过程的交换电流密度高，不易极化、3）具有良好的电位稳定性和重现性、4）如果参比电极突然流过电流，断电后其电极电位应很快回复到原先的电位值、5）电极电位随温度的变化小、6）制备、使用、维护简单方便。
7.当两种不同金属在介质中相互接触，其中自腐蚀电位较负的金属在接触处的局部腐蚀速度将加剧，而自腐蚀电位较正的金属在接触处的局部腐蚀速度将减慢。
二、不定项选择题1.下列电极中，在任何温度时电极电位均为零的是：（C）A 饱和甘汞电极B 银—氯化银电极C 标准氢电极D 铜—硫酸铜电极2.下述方法中不属于电化学测试方法的有：（A、C）A 重量法B 极化曲线法C 电阻法 D电偶法 E 交流阻抗法3.某金属工件由异种金属铆钉铆接而成，其工作时处于腐蚀介质中，从安全角度考虑，应选用：（B）A 小阳极大阴极结构B 大阳极小阴极结构C A、B都可以4.在经典电化学测试中，应通过盐桥与体系相连的是：（B）A 辅助电极B 参比电极C 工作电极 D全部需要5.在测定金属M M与参比电极组成的电池的开路电压V且连接电极M（A）6.A、B（A）7.金属腐蚀速率最常用的三种指标是：（A、B、C）A 重量指标B 深度指标C 电流指标 D机械强度指标8.一个金属浸在被氢气饱和的溶液中，则金属的有效溶解速度可表示为：（B）9. 以下四种测试方法，需要去除腐蚀产物的有：（D ）A 电阻法B 极化曲线法C 电偶法D 失重法10. 线性极化技术测量方法按控制讯号的不同分类包括：（A 、B 、C 、D ）A 恒电流法B 动电流法C 恒电位法D 动电位法三、 判断题1. 重量法测得的金属腐蚀速率从短期结果外推到长期结果比真实情况偏高。
第八章 腐蚀试验方法
Z Rs
Z
1 1 Q2 R
2
1 1 Q1 R
1
含锌Ni(OH)2碱性电池的EIS谱图
0%的DOD(放电深度)时不同Zn含量的Zn-Ni(OH)2碱性充电电池的EIS谱图 H.Chen,JQ Zhang, J Solid State Electrochem,2005 9:421-428
复合元件的CDC示例
按规则(1)将这一等效电路表示为: R1CE-1 按规则(２),CE-1可以表示为 (Q2CE-2). 因此整个电路可进一步表示为： R1(Q2CE-2) 将复合元件CE-2表示成: W3CE-3 整个等效电路就表示成： R1(Q2(W3CE-3)) 将简单的复合元件CE-3表示出来。应表 示为(R4C5),于是电路可以用如下的 CDC表示：R1(Q2(W3(R4C5)))
EIS测量的前提条件
因果性条件: 测定的响应信号是由输入的扰动信号引起的； 线性条件: 对体系的扰动与体系的响应成线性关系； 稳定性条件: 电极体系在测量过程中是稳定的,当扰动停止后， 体系将回复到原先的状态； 有限性条件： 在整个频率范围内所测定的阻抗或导纳值是有限的.
阻纳的复平面(Nyquist)图
用上图装置测量的极化曲线（Zn和Cu面积相等）
E
Eoc（cu） 欧姆电阻压降iR Ec（cu） Ea（Zn）
Eoa（Zn）
i
imax
Evans极化图及其应用
Evans极化图
E
Eoc Ecor Eoa
Icor
I
英国科学家 Evans 是 世界最著名的腐蚀专家， 大气腐蚀理论创始人 ， 防腐包装技术的奠基者。 从事金属保护及金属电 化学研究工作。 1923 年 Evans 首先提出金属的大 气腐蚀理论 ，并阐述了 金属腐蚀的电化学特征， 特别强调了水蒸气的影 响。
第八章腐蚀试验方法
第八章腐蚀试验方法腐蚀试验是研究金属材料在不同环境条件下腐蚀行为的一种实验方法。
腐蚀试验方法通常包括浸泡试验、电化学试验和加速腐蚀试验等。
本章将重点介绍这些腐蚀试验方法的原理和应用。
一、浸泡试验浸泡试验是将金属试样完全或部分地浸入腐蚀介质中，在一定时间内观察试样的腐蚀状况以及失重情况。
可以通过测量试样失重量来评估其腐蚀程度，也可以观察试样的表面变化来判断其腐蚀情况。
浸泡试验可以模拟实际使用环境中的腐蚀行为，是一种较为常用的腐蚀试验方法。
二、电化学试验电化学试验是通过测量金属试样在电化学环境中的电化学参数来评估其腐蚀性能。
电化学试验通常包括极化曲线法、极化电阻法和交流阻抗法等。
极化曲线法通过测量试样的极化曲线来分析试样的腐蚀行为，能够确定试样的腐蚀速率和腐蚀类型。
极化电阻法通过测量试样的极化电阻来评估试样的腐蚀倾向性，能够判断试样的腐蚀抗性。
交流阻抗法通过测量试样在交流电场中的电极电位和电流响应来获取试样的等效电路参数，从而分析试样的腐蚀机理和腐蚀程度。
三、加速腐蚀试验加速腐蚀试验是通过人为创造一定的环境条件，使金属材料在较短时间内经历较长时间的自然腐蚀过程。
加速腐蚀试验可以提供大量的试样数据，加快腐蚀性能的评价速度。
常见的加速腐蚀试验方法包括盐雾试验、湿热试验和氙弧试验等。
盐雾试验通过在试样表面喷洒食盐水溶液来模拟海洋环境下的腐蚀行为。
湿热试验通过将试样置于高温高湿环境中来模拟热带气候条件下的腐蚀行为。
氙弧试验通过模拟太阳辐射和潮湿环境来评估试样的耐候性和腐蚀抗性。
加速腐蚀试验方法在材料的研究和选择以及腐蚀保护方案的制定过程中起着重要的作用。
通过这些试验方法，可以评估金属材料的腐蚀性能，为材料选用、工艺改进和腐蚀防护提供指导。
然而，加速腐蚀试验方法也存在一定的局限性，例如加速腐蚀试验不能完全模拟实际使用环境中的腐蚀行为，需要对试验结果进行修正和解释。
综上所述，腐蚀试验方法是研究金属材料腐蚀行为的重要手段，包括浸泡试验、电化学试验和加速腐蚀试验等。
常用腐蚀检测方法
1腐蚀监检测方法简介：1.1电阻法电阻法测定金属腐蚀速度，是根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小，从而导致电阻增大的原理。
利用该原理己经研制出较多的电阻探针用于监测设备的腐蚀情况，是研究设备腐蚀的一种有效工具。
运用该方法可以在设备运行过程中对设备的腐蚀状况进行连续地监测，能准确地反映出设备运行各阶段的腐蚀率及其变化，且能适用于各种不同的介质，不受介质导电率的影响，其使用温度仅受制作材料的限制;它与失重法不同，不需要从腐蚀介质中取出试样，也不必除去腐蚀产物;电阻法快速，灵敏，方便，可以监控腐蚀速度较大的生产设备的腐蚀。
1.2 线性极化法线性极化法对腐蚀情况变化响应快，能获得瞬间腐蚀速率，比较灵敏，可以及时地反映设备操作条件的变化，是一种非常适用于监测的方法。
但它不适于在导电性差的介质中应用，这是由于当设备表面有一层致密的氧化膜或钝化膜，甚至堆积有腐蚀产物时，将产生假电容而引起很大的误差，甚至无法测量。
此外，由线性极化法得到腐蚀速率的技术基础是基于稳态条件，所测物体是均匀腐蚀或全面腐蚀，因此线性技术不能提供局部腐蚀的信息。
在一些特殊的条件下检测金属腐蚀速率通常需要与其它测试方法进行比较以确保线性极化检测技术的准确性。
线性极化电阻法可以在线实时监测腐蚀率。
1.3电位法作为一种腐蚀监测技术，电位监测有其明显优点:可以在不改变金属表面状态、不扰乱生产体系的条件下从生产装置本身得到快速响应，但它也能用来测量插入生产装置的试样。
电位法己在阴极保护系统监测中应用多年，并被用于确定局部腐蚀发生的条件，但它不能反映腐蚀速率。
这种方法与所有电化学测量技术一样，只适用于电解质体系，并且要求溶液中的腐蚀性物质有良好的分散能力，以使探测到的是整个装置的全面电位状态。
应用电位监测主要适用于以下几个领域:阴极保护和阳极保护、指示系统的活化-钝化行为、探测腐蚀的初期过程以及探测局部腐蚀1.4 磁阻法磁阻法即电感法：出现于九十年代，是通过检测电磁场强度的变化来测试金属试样腐蚀减薄，该技术是挂片法的技术延伸和发展，其特点是测试敏感度高，适用于各种介质，寿命较短，可以实现在线腐蚀监测。
第八章 环境腐蚀
2.
与腐蚀有关的重要微生物
1）喜氧菌(嗜氧菌)—有游离氧条件下能生存的菌类 铁细菌 氧化铁杆菌 20~25C, pH7~1.4 Fe2+Fe3++e 硫氧化菌 排硫杆菌、氧化硫杆菌、水泥崩解硫杆菌 28~30C, pH2.5~3.5 2S+3O2+2H2O2H2SO4 2）厌氧菌—在缺乏或几乎无游离氧下才能生存的菌类 硫酸盐还原菌 25~30C, pH7.2~7.5 3）有氧和无氧环境中都能生存—硝酸盐还原菌
在酸性很强的土壤中，氢的去极化；在某些情况下， 还有微生物参与阴极还原过程。
4. 影响土壤腐蚀的因素
电阻率
与土壤含水量、孔隙度有关，电阻率越大，土壤腐蚀越严重
透气性（孔隙度） —氧渗透和水分保存
透气性良好：加速腐蚀、生成保护性腐蚀产物并减缓腐蚀 透气性不良：减缓微电池腐蚀、易产生氧浓差电池而严重腐蚀
如：铁大气中生锈、铜产生铜绿…. 世界上60%以上钢材在大气环境中使用 大气腐蚀损伤占总腐蚀损失量 > 50% 某些功能材料(微电子电路)、文物等，
轻微大气腐蚀也不允许
以均匀腐蚀为主，包括点 蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀 微动腐蚀、应力腐蚀及腐 蚀疲劳等
大气腐蚀特点：
液膜下的电化学腐蚀 大气环境不同， 腐蚀严重性不同
•
•
海水中有一定含氧量
海水为中性(pH～7.2－8.6),
特征： 阳极 Me → Men+ + ne阴极 O2+ 2H2O + ne- → 4OH 阳极溶解速度大，阴极氧去极化反应为控制步骤
低合金钢 —海洋环境常用金属材料 形成腐蚀产物覆盖层抑制海水腐蚀,可比碳钢耐腐蚀5倍
大量卤素离子
腐蚀试验方法
2 测量仪器及装置 测量极化曲线一般采用三电极系统，所谓三电极即研究电
极、辅助电极和参比电极。 （1） 研究电极（工作电极）
由试样制成，一般要求经一定的表面处理，并有确定的暴 露面积。因此，在测试前需封装试样。 （2）辅助电极
与研究电极构成电流通路，因此辅助电极通常由惰性材料 制成，以免与电解质发生反应。常采用铂或石墨作辅助电极。 （3）参比电极
其最佳使用量。 （4）对已确定的材料/介质体系，估计材料的使用寿
命。
（5）确定由于腐蚀对产品造成污染的可能性或污染程 度。
（6）在发生事故时，追查原因和寻找解决问题的方法。 （7）选择有效的防腐措施，并估计其效果如何。 （8）研制和发展新型耐蚀材料。 （9）对工厂设备的腐蚀状态进行间断的或连续的监视
第三节 金属腐蚀试验方法
一、表面观察法 表面观察法分为宏观检查和显微观察两种。
（1）宏观检查 对金属材料在腐蚀前后及去除腐蚀产物前后的形
态做肉眼观察。 ①注意腐蚀产物的形态、分布以及它们的颜色、厚度、
致密度和附着性； ②注意腐蚀介质中的变化，包括溶液的颜色，腐蚀产
物在溶液中的形态、颜色、类型和数量等。
以单位时间内、单位面积上的质量变化 来表示的腐蚀速度即为质量指标，常用g/ （m2·除而不损伤 主体金属时用这个方法较为恰当。
v-=m0-m1/St 式中 v-——金属失重腐蚀速度，g/(m2·h)；
m0——腐蚀前金属的质量，g； m1——腐蚀后金属的质量，g； S——暴露在腐蚀介质中的表面积， m2；
（1）机械法 用毛刷或软橡皮、滤纸等擦洗，在腐蚀
产物疏松的情况下应用。
（2）化学法 选择适宜的去膜剂及去膜条件，要力求
腐蚀产物溶解快，空白失重小，操作简便。 在浸洗后用橡皮、刷子擦除腐蚀产物。
腐蚀试验
实验一 失重法测定金属的腐蚀速率一、实验目的和要求1．掌握失重法测定金属腐蚀速率的原理和方法； 2．用失重法测定碳钢在稀硫酸中的腐蚀速率；3．了解缓蚀剂对金属腐蚀速率的影响，并用失重法测定其缓蚀率。
二、实验原理和方法金属发生均匀腐蚀时，其腐蚀速率的表示方法一般有两种：一种方法是用在单位时间内、单位面积上金属损失（或增加）的重量来表示，通常采用的单位是g ／m 2•h ；另一种方法是用单位时间内金属腐蚀的深度来表示，通常采用的单位是mm ／a 。
目前测定金属腐蚀速率的方法很多，有重量法、容量法、极化曲线法、线性极化法（即极化阻力法）等等。
重量法是其中一种较经典的方法，它适用于实验室和现场试验，是测定金属腐蚀速率最可靠的方法之一，是其它测定金属腐蚀速率方法的基础。
重量法是根据腐蚀前后金属试件重量的变化来测定金属腐蚀速率的。
重量法分为失重法和增重法两种。
当金属表面上的腐蚀产物较容易除净，且不会因为清除腐蚀产物而损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物牢固地附着在试件表面时则采用增重法。
把金属做成一定形状和大小的试件，放在腐蚀环境中（如大气、海水、土壤、各种实验介质等），经过一定的时间后，取出并测量其重量和尺寸的变化，即可计算其腐蚀速率。
对于失重法，可通过下式计算金属的腐蚀速率：01W W v S t--=(1-1) 式中：v －——金属的腐蚀速率，g ／m 2•h ；W 0 ——腐蚀前试件的重量，g ；W 1——经过腐蚀、并除去腐蚀产物后试件的重量，g ；S ——试件暴露在腐蚀环境中的表面积，m 2；t 为试件腐蚀的时间，h 。
对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部被收集起来时，可由下式计算腐蚀速率：20W W v S t+-=(1-2)式中：v + ——金属的腐蚀速率，g ／m 2•h ；W ——腐蚀后带有腐蚀产物的试件的重量，g ； 其余符号同 (1-1) 式。
常用腐蚀检测方法
1腐蚀监检测方法简介：1.1电阻法电阻法测定金属腐蚀速度，是根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小，从而导致电阻增大的原理。
利用该原理己经研制出较多的电阻探针用于监测设备的腐蚀情况，是研究设备腐蚀的一种有效工具。
运用该方法可以在设备运行过程中对设备的腐蚀状况进行连续地监测，能准确地反映出设备运行各阶段的腐蚀率及其变化，且能适用于各种不同的介质，不受介质导电率的影响，其使用温度仅受制作材料的限制;它与失重法不同，不需要从腐蚀介质中取出试样，也不必除去腐蚀产物;电阻法快速，灵敏，方便，可以监控腐蚀速度较大的生产设备的腐蚀。
1.2 线性极化法线性极化法对腐蚀情况变化响应快，能获得瞬间腐蚀速率，比较灵敏，可以及时地反映设备操作条件的变化，是一种非常适用于监测的方法。
但它不适于在导电性差的介质中应用，这是由于当设备表面有一层致密的氧化膜或钝化膜，甚至堆积有腐蚀产物时，将产生假电容而引起很大的误差，甚至无法测量。
此外，由线性极化法得到腐蚀速率的技术基础是基于稳态条件，所测物体是均匀腐蚀或全面腐蚀，因此线性技术不能提供局部腐蚀的信息。
在一些特殊的条件下检测金属腐蚀速率通常需要与其它测试方法进行比较以确保线性极化检测技术的准确性。
线性极化电阻法可以在线实时监测腐蚀率。
1.3电位法作为一种腐蚀监测技术，电位监测有其明显优点:可以在不改变金属表面状态、不扰乱生产体系的条件下从生产装置本身得到快速响应，但它也能用来测量插入生产装置的试样。
电位法己在阴极保护系统监测中应用多年，并被用于确定局部腐蚀发生的条件，但它不能反映腐蚀速率。
这种方法与所有电化学测量技术一样，只适用于电解质体系，并且要求溶液中的腐蚀性物质有良好的分散能力，以使探测到的是整个装置的全面电位状态。
应用电位监测主要适用于以下几个领域:阴极保护和阳极保护、指示系统的活化-钝化行为、探测腐蚀的初期过程以及探测局部腐蚀1.4 磁阻法磁阻法即电感法：出现于九十年代，是通过检测电磁场强度的变化来测试金属试样腐蚀减薄，该技术是挂片法的技术延伸和发展，其特点是测试敏感度高，适用于各种介质，寿命较短，可以实现在线腐蚀监测。
腐蚀试验方法及检测技术
船舶行业
船舶行业是另一个应用腐蚀试验与检测技术的领域。船舶长期处于海洋环境中， 受到海水的侵蚀和微生物的影响，因此对船体和船用设备的耐腐蚀性能要求极高 。
汽车行业中常用的腐蚀试验方法包括：盐雾试验、大气暴 露试验、浸渍试验等。这些试验方法可以对汽车零部件进 行耐腐蚀性能测试，为汽车企业提供科学依据，提高汽车 的安全性和可靠性。
05
CATALOGUE
腐蚀试验与检测技术的发展趋势
智能化检测技术
智能化检测技术是指利用人工智能、机器学习等技术，实现腐蚀试验与检测的自动化和智能化。例如 ，通过图像识别和机器学习算法，对腐蚀区域进行自动识别和分类，提高检测的准确性和效率。
的保障和支持。
THANKS
感谢观看
02
03
04
美国材料与试验协会（ ASTM）：ASTM G103等
英国标准协会（BS）： BS 7799等
欧洲标准（EN）：EN 14344等
国内标准
国家标准（GB）
GB/T 24533、GB/T 24534等
行业标准（HG、SY、Q）
HG/T 2828、SY/T 6297等
地方标准（DB）
DB31/T 1088等
02
实验室腐蚀试验通常包括浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验、盐雾腐蚀 试验等。
03
浸泡腐蚀试验是将试样浸泡在腐蚀介质中，通过观察试样在不同介质 中的腐蚀情况来评估材料的耐腐蚀性能。
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电化学腐蚀试验是利用电化学原理，模拟金属在自然环境中的腐蚀过 程，通过测量电流、电位等参数来评估材料的耐腐蚀性能。
8种腐蚀测试
8种腐蚀测试腐蚀测试是腐蚀工程师紧要的职责之一。
事实上，假如没有腐蚀评估，在任何行业中减轻或除去腐蚀几乎是不可能的。
腐蚀检查有几个原因。
有时，在工业应用的材料选择过程中，需要评估特定环境中的不同种类的材料。
评估不同类型环境中的新型合金，以与传统商业合金进行比较；估量抑制剂在降低金属腐蚀速率方面的效率；了解腐蚀机理是其他原因。
腐蚀测试通常分为两大类：试验室测试和现场测试，每种测试都有其优点和缺点。
例如，实际应用中的环境条件与试验室环境中的环境条件不同。
因此，很难将试验室测试的结果外推到行业环境中。
另一方面，在试验室测试中，可以加速环境的腐蚀性以更快地获得结果，这在现场测试中是不可能的。
试验室腐蚀测试浸入式测试试验室测试中常见和简单的方法之一是浸入测试。
在这种测试中，其程序由ASTM和NACE阐明，干燥试样的重量在暴露于腐蚀性环境特定时间段之前和之后通过分析天平进行测量。
在称量样品之前和之后，应进行特定的制备以去除任何腐蚀产物或有机污染物。
样品的耐腐蚀性通常计算为以每年密耳（0.001英寸）或毫米/年（毫米/年）为单位的重量损失或厚度损失的腐蚀速率。
结果取决于被测金属的类型（比重）、暴露表面积和测试持续时间因素。
目视检查还建议进行一些目视检查，以评估局部腐蚀，如点蚀或剥落。
此外，光学或扫描电子显微镜；元素和成分分析，如能量色散X射线光谱（EDX）；X射线衍射；能量色散X射线光谱（XPS）是更精准明确地评估腐蚀表面和腐蚀产物的有用技术。
有几种方法可以评估被测样品的点蚀。
确定凹坑密度（特定表面积内的凹坑数量）或点蚀系数（最深凹坑深度除以均匀腐蚀引起的厚度损失值之比）是评估点蚀的两种紧要方法。
有不同类型的应用工具来测量坑深。
当无法使用基坑测厚仪时，可以使用等高线测量仪来实现凹坑深度的轮廓。
盐雾/雾测试一些测试样品和程序旨在评估特定类型的腐蚀，例如缝隙腐蚀，应力腐蚀开裂和侵蚀腐蚀。
涂层样品的大气腐蚀可以通过盐雾或雾测试来检查。
腐蚀试验方法_腐蚀类型及其试验方法
腐蚀试验方法_腐蚀类型及其试验方法酸性环境的定义权威的酸性环境定义来自美国腐蚀工程师协会标准NACE MR0175“油田设备抗硫化物应力开裂金属材料要求标准”。
我国原石油部标准SYJ 12—85“天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求”中，也沿用了NACE MR0175对酸性环境的定义。
一般来说，在含有水和硫化氢的天然气中，当气体中的硫化氢分压等于或大于0．000 35 MPa，称为天然气系统的酸性环境。
该酸性环境的定义是针对金属材料发生硫化物应力开裂（SSC）这种腐蚀形态来划分的。
在酸性环境的成分中，主要强调的是水、系统总压及H2S分压，而在这种溶液中，同时存在氢致开裂（HIC），电化学腐蚀（均匀腐蚀和局部腐蚀）等形态腐蚀的可能性。
应在压力容器设计中予以注意。
但在上述的酸性环境定义中，并未考虑到其他环境条件对SSC 的作用，如pH值。
在欧洲联盟16号腐蚀公报“油气生产含H2S 环境中碳钢和低合金钢材料要求指南”中，将pH值作为酸性环境划分的一个重要参数，见图1。
这已得到各国腐蚀界的重视和认同。
图1 新的酸性环境划分图 1．非酸性环境；2．过渡区；3．酸性环境酸性环境中的主要腐蚀类型及实例酸性环境中的腐蚀主要分为以下三类：1)硫化物应力开裂（SSC）。
金属材料在拉应力或残余应力和酸性环境腐蚀的联合作用下，易发生低应力且无任何预兆的突发性断裂，称作硫化物应力开裂（SSC），这是酸性环境（又称为湿硫化氢环境）中破坏性和危害性最大的一种腐蚀。
2)氢致开裂（HIC）。
酸性环境中的钢材常因腐蚀产生原子态氢, 由于H2S介质的存在，阻滞了氢原子结合生成H2分子，促进了原子氢向钢材中的扩散，在夹杂物或其他微观组织结构的不连续区域聚集成氢分子，并产生很高的压力，形成HIC（又称为阶梯形裂纹SWC）。
HIC常见于延性较好的低、中强度的管线用钢和容器用钢。
其特点：一是它可以在甚至没有拉伸应力附加的情况下发生（而SSC在一定的应力水平下才发生），也不是象SSC那样具有突发性；二是HIC表现为阶梯裂纹。
腐蚀试验
硫化氢腐蚀实验方法及设备腐蚀摘要：介绍了湿硫化氢环境下标准实验方法的选择和应用，同时结合部分研究成果进一步加深对实验方法的理解和应用.关键词：硫化氢腐蚀、实验方法、研究成果。
随着高硫高酸原油加工量的增加，硫化氢对设备的腐蚀也愈加严重，已成为石化行业较为突出的问题，特别是湿H2S 应力腐蚀开裂，所引起的事故往往是突发的、灾难性的。
因此，开展H2S 腐蚀的相关研究对于确保石化设备的安全运转以及提高石化行业的生产效率具有重大的理论和实际意义。
1 实验方法的选择与应用1.1 恒负荷应力腐蚀实验1.1.1 方法的适用性在硫化物腐蚀环境和静态拉应力同时作用下产生的开裂称硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)。
模拟由外力或操作应力引起的硫化物应力腐蚀开裂的实验，可作为压力容器等产品的标准检验方法，同时可研究H2S 对不同材料和不同工艺性能的影响。
一般情况推荐使用美国腐蚀工程师协会NACETM0177 标准中的A 法，即恒负荷拉伸实验法，实验采用饱和的H2S 水溶液（质量浓度约3250 mg/L），配制时应注意使用冰乙酸（冰醋酸），其积体分数为99.5% 。
当强调选用与实际工况条件相同的环境溶液时，可采用欧洲腐蚀协会EFC 标准，这时规定碳钢和低合金钢H2S 应力腐蚀开裂门坎值σth≥0.9σs为合格。
1.1.2 样品的制备一般情况下，要求试样管材取纵向，板材取横向。
在保证试样表面积上溶液量达到(30 ± 10) ml/cm2的基础上，减少试样长度可保证加工精度，提高实验准确性。
96 版NACE TM0177 标准将试样的R 值由90 版6.4 mm 修改为15 mm，R 增大后减少了试样在该处引起应力集中造成的实验失败的几率。
1.1.3 应力值和时间的确定实验过程中，对于施加的应力可参考GB/T15970.1-1995 标准的二元搜索法来确定临界应力，实验后的应力腐蚀数据采用统计方法进行处理。
不论施加应力或试样暴露到腐蚀环境的顺序如何，都以试样暴露到腐蚀环境开始计时。
腐蚀测试方法和标准
腐蚀测试方法和标准盐雾腐蚀测试用于评估金属、合金、涂料和塑料的耐腐蚀性。
它可用于评估材料在大气和海洋环境中的性能。
该测试可用于评估新材料或比较不同的材料。
腐蚀测试预期在腐蚀性液体、固体或气体中起作用的焊件可能会经过适当的试验室型腐蚀测试，这些测试供应了有关焊件在实际使用条件下表现的部分但令人充足的信息。
腐蚀测试仅在少数规范和规范中指定，由于大多数合金和焊接材料都是依据以前的阅历为特定应用选择的。
在焊接领域，对不锈钢和镍合金的焊接接头进行腐蚀测试，以评估它们在使用中的耐腐蚀环境。
腐蚀测试有多种形式，它们都包含在相对较薄的材料中制作焊接试样，并将其浸入相关规范或规范规定的确定温度和确定时间长度的试剂中。
其中最相关的是那些设计用于测试抗点蚀或晶间腐蚀性能的产品。
在焊接技术中，微晶间腐蚀交替称为敏化、碳化物沉淀和焊缝衰减。
ASTMG48“使用氯化铁溶液的点蚀和不锈钢缝隙耐腐蚀性及相关合金的标准测试方法”中描述了点蚀的合适测试。
用于腐蚀测试的ASTM评估测试用于检测晶间腐蚀的各种ASTM评估测试总结如下：1.A262PracticeA这是草酸蚀刻测试。
该测试包含在室温下用灯/cm在10重量百分比（wt%）草酸溶液中电解蚀刻抛光样品21.5分钟在该测试中，碳化铬或氮化物优先溶解，微观结构给出了铬耗尽的概念，这是导致晶间侵蚀的原因。
假如不存在碳化铬，则由于不同取向晶粒的蚀刻速率不同，在晶界处会产生台阶。
该测试可用于筛选合金以进行其他测试。
2.A262PracticeB这是应用于奥氏体不锈钢的硫酸铁测试。
在该测试中，将表面积为520cm2的样品暴露在装有Allihn冷凝器的锥形瓶中的沸腾的600ml溶液中120小时，该溶液为50wt%H2SO4+2.5wt%Fe（SO4）。
在暴露前后称量样品，并依据重量损失计算腐蚀速率。
它可以检测铬镍钼不锈钢（316，316L，317，317L）中与Σ相相关的敏感性，这是导致紧要在某些特定硝酸环境中快速晶间侵蚀的原因。
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电化学阻抗谱的特点
1.一种以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰 动信号的电化学测量方法: (1)避免对体系产生大的影响 (2)使扰动与体系的响应之间近似呈线性关系 2.一种频率域的测量方法:
以测量得到的频率范围很宽的阻抗谱来研究电 极系统，速度快的子过程出现在高频区,速度慢的 子过程出现在低频区,可判断出含几个子过程，讨 论动力学特征。
结论： 1.同一放电深度，电荷转移电阻Rt值随着Zn含量的增加， 先减小后增大,(0%DOD除外)； 2.同一Zn含量的样品，Rt值随着DOD的增大而增大，归 因于NiOOH的还原和镍电极的电化学极化。
H.Chen,JQ Zhang, J Solid State Electrochem,2005 9:421-428
试验顺序与组合及选择 试验方法的选用和排列顺序很重要， 选用和排列不恰当，将会得到不一样的试 验结果。例如： a. 确定接缝的紧密性或检查发状裂纹 的可靠方法，是对试验样品施加一个或多 个温度循环。 b. 先做湿热试验接着再做温变试验， 试验效果就会更严酷。
c. 当试验样品是由不同材料构成且有接缝 时，推荐采用由几个湿热循环和一个低温 循环组成的组合试验方法。 d. 细微的发状裂纹或多孔材料，如塑料封 装元器件的缝隙是以吸收效应为主，应优 先选用恒定湿热试验。
4、极化曲线法评选缓蚀剂
5、充电曲线法测定金属的腐蚀速度 6、电阻法测定金属的腐蚀速度 7、伏安法 （以上内容自学）
8、极化曲线的测定
极化曲线的绘制
极化曲线的形状与电极面积无关，
Sa=Sc
只取决于阳极反应和阴极反应的特征。 极化曲线的形状与电极的面积有关，
Sa≠Sc
面积改变，极化曲线的形状也改变。
用上图装置测量的极化曲线（Zn和Cu面积相等）
E
Eoc（cu） 欧姆电阻压降iR Ec（cu） Ea（Zn）
Eoa（Zn）
i
imax
Evans极化图及其应用
Evans极a
Icor
I
英国科学家 Evans 是 世界最著名的腐蚀专家， 大气腐蚀理论创始人 ， 防腐包装技术的奠基者。 从事金属保护及金属电 化学研究工作。 1923 年 Evans 首先提出金属的大 气腐蚀理论 ，并阐述了 金属腐蚀的电化学特征， 特别强调了水蒸气的影 响。
两个容抗弧的阻抗谱的两种等效电路模型
R(Q1R1)(Q2R2)
Z Rs
1 Q 1 R1
1
1 Q 2 R1
1
1
2
R(Q1(R1(Q2R2)))
Z Rs
Q1
R1
1 1 Q2 R 2
近似简化处理
R(Q1R1)(Q2R2)
R(Q1(R1(Q2R2)))
高频端的近似: 低频端的近似:
Ea Eoa Icor
是阳极极化曲线的斜率，叫阳极极化率， 记为Pa，表示阳极反应的阻力。
Ec Ea Icor
是电路的欧姆电阻R，在腐蚀电池中，
主要是溶液电阻Rs。
Eoc Eoa Icor Pa Pc R
Evans极化图的本质特征：
用极化曲线的斜率来表示腐蚀电池工作的阻力， 电极反应的阻力越大，极化曲线的斜率就越大。
试验意义 产品在储存、运输或使用过程 中，受到周围环境条件的影响，将 降低它的性能以至危害操作者的人 身安全。因此，必须研究环境对产 品的影响，选择耐环境因素的材料 、工艺、结构。
试验分类 分为： a.自然暴露试验 b.现场运行试验 c.人工模拟试验 a. 和 b. 试验最能直接反映实际使 用情况，但是它们的试验周期都较长 c.试验是把试验样品放在环境试验 设备内的一种人工加速试验方法。
第八章 腐蚀试验方法
目录
一、金属重量法（容量法）腐蚀试验
二、电化学腐蚀试验 三、其它试验方法
四、防腐蚀工程的监理与检测
一、金属重量法腐蚀试验
金属受到均匀腐蚀时的腐蚀速度的表示方法
一般有两种（绪论里学习过）
失重腐蚀速度V Δw V st
单位：g∕m2 .h
年腐蚀深度Vp
用Evans极化图表示各种因素对腐蚀电流的影响
E E Eoc
E
Pc
Eoa
Icor
I
Icor
Icor
I
（a）阳极初始电位负移
E E
(b)阴极初始电位正移
E
(b)阴极极化率大
Re Pa Icor I I`Cor Icor I Icor I
（d）阳极极化率增大 （e）初始电位差和阴~阳极
（f）溶液欧姆电阻大 极化率共同影响
环境的产品) 交变湿热试验比恒定湿热试验更严酷
基本现象及其影响 基本原理 湿热试验过程实际上是一种加速的物 理过程。在这个过程中，出现的物理现象 主要有： 凝露 当物体表面的温度低于其周围空气的 露点温度时，空气中的水汽就会凝结成为 液态水，这种现象称为凝露。 要避免凝露，必须对试验样品进行预 热。
吸附 存在试验样品表面的水汽分子的量， 取决于材料的类型、材料的表面结构和水 汽压力的大小。 吸收 材料吸收潮气的量在很大程度上取决 于周围空气的含湿量。吸收过程在达到平 衡前始终稳定地进行着。
扩散 水蒸汽透过有机密封材料进人壳体内 部，例如进人电容器或半导体器件内部。 呼吸 由于温度变化引起试验样品空腔内外空 气和水汽的交流称之为呼吸。密封不良的 试验样品，吸人的潮气使内部结构受潮， 或在空腔内凝聚成液态水。
Z Rs
Z
1 1 Q2 R
2
1 1 Q1 R
1
含锌Ni(OH)2碱性电池的EIS谱图
0%的DOD(放电深度)时不同Zn含量的Zn-Ni(OH)2碱性充电电池的EIS谱图 H.Chen,JQ Zhang, J Solid State Electrochem,2005 9:421-428
Δh Vp t
单位：mm/y
V-与Vp之间的换算
V Vp 8.76 d
实验装置
1、水准瓶 2、量气管 3、三通活塞 4、软橡皮塞 5，6、弹簧夹 7、玻璃管 8、尼龙丝线 9、试件 10、三角烧瓶 11、试液
容量法测定腐蚀速度装置图
二、电化学腐蚀试验
1、恒电流法测定阴极极化曲线
2、阳极极化曲线的测定 3、临界孔蚀电位的测定
XPS —电子能谱仪成分分析
(3)盐水滴试验
实验现象
阳极、阴极的部位？ 阳极反应、阴极反应是什么？
用腐蚀电池的理论解释实验现象？
盐水滴实验
[初始外观]
3%NaCl+铁氰化钾+酚酞
Fe
蓝色： 显示 Fe2+(阳极区) 红色： 显示OH-（阴极区） 棕色： 铁锈
[其后外观]
(4) 气候环境试验
湿热试验 防水试验 盐雾试验
电路描述码(CDC)
电路描述码 (Circuit Description Code, 简写 为CDC)。规则如下5条： (1)RLC或CLR (2)（RLC）
(3)奇数级括号表示并联组成的复合元件，偶数级 括号表示串联组成的复合元件。
电路描述码CDC
(4)对于复杂的电路，分解成2个或2个以 上互相串联或并联的“盒”. (5)若在右括号后紧接着有一个左括号与 之相邻，则前后两括号中的复合元件级 别相同。这两个括号中的复合元件是并 联还是串联，决定于二者是放在奇数级 还是偶数级的括号中。 例如：R(QR(RL)(RL))
复合元件的CDC示例
按规则(1)将这一等效电路表示为: R1CE-1 按规则(２),CE-1可以表示为 (Q2CE-2). 因此整个电路可进一步表示为： R1(Q2CE-2) 将复合元件CE-2表示成: W3CE-3 整个等效电路就表示成： R1(Q2(W3CE-3)) 将简单的复合元件CE-3表示出来。应表 示为(R4C5),于是电路可以用如下的 CDC表示：R1(Q2(W3(R4C5)))
用Evans极化图表示腐蚀电池的控制类型
Pc Pa R Cc , Ca , Cr Pc Pa R Pc Pa R Pc Pa R
(1)阴极极化控制：Pc >> Pa , R可以忽略 (2)阳极极化控制：Pa>> Pc , R可以忽略 (3)欧姆电阻控制：R >>Pa , Pc
9、电化学阻抗谱（EIS)及其应用
黑箱动态系统研究方法
对于一个稳定的线性系统M，如以一个角频率为的正弦波 电信号X(电压或电流)输入该系统，相应的从该系统输 出一个角频率为的正弦波电信号Y(电流或电压)，此时 电极系统的频响函数G就是电化学阻抗。 在一系列不同角频率下测得的一组这种频响函数值就是电 极系统的电化学阻抗谱。 若在频响函数中只讨论阻抗与导纳，则G总称为阻纳。 一般表达式为：
Ni电极的等效电路图
等效电路图
物理意义： Rs:从参比电极到工作电极的溶液电阻 CPE:与双电层电容关联的常相位角元件 Rt:电极的电荷转移电阻 Wo:固相扩散的沃伯格阻抗
H.Chen,JQ Zhang, J Solid State Electrochem,2005 9:421-428
拟合结果
Rt(电荷转移电阻)拟合结果
电化学扫描显微技术：
丝束电极技术： 扫描开尔文探针：
扫描振动电极
三、其它试验方法
(1)显微镜观察
用光学显微镜或电子显微镜观察。透射电镜 (TEM) 、 扫 描 电 镜 (SEM) 、 原 子 力 电 子 显 微 镜 (AFM)等。
(2)XRD、XPS等晶型、成分分析
XRD—X衍射及晶型分析
EIS测量的前提条件
因果性条件: 测定的响应信号是由输入的扰动信号引起的； 线性条件: 对体系的扰动与体系的响应成线性关系； 稳定性条件: 电极体系在测量过程中是稳定的,当扰动停止后， 体系将回复到原先的状态； 有限性条件： 在整个频率范围内所测定的阻抗或导纳值是有限的.