腐蚀检测课件第5章(加速腐蚀)a
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腐蚀与防腐PPT课件
腐蚀的机理
电化学腐蚀机理
电化学腐蚀是由于金属表面形成 原电池，使得阳极区域发生氧化 反应，阴极区域发生还原反应， 从而加速金属的腐蚀。
化学腐蚀机理
化学腐蚀是由于金属与环境中的 气体或非电解质液体发生纯化学 反应，导致金属表面形成氧化膜 或腐蚀产物。
02
腐蚀的影响因素
金属的性质
金属的种类
不同金属的耐腐蚀性不同， 例如，铁比铜更易生锈。
石油管道防腐的难点和挑战
由于管道运输的环境复杂，防腐措施需要具备耐候、耐压、耐腐蚀 等性能，同时还需要考虑施工和维护的方便性。
船舶防腐
船舶防腐的重要性
船舶长期处于海洋环境中，容易 受到腐蚀和生物污损等影响，防 腐措施能够延长船舶使用寿命， 保障航行安全。
船舶防腐的主要方
法
包括船体涂层保护、阴极保护、 防污涂料等措施，这些方法能够 有效地减缓腐蚀速度，防止生物 污损。
金属的纯度
金属中杂质的存在可能会 影响其耐腐蚀性。
金属的微观结构
晶粒大小、相组成等微观 结构因素也会影响金属的 耐腐蚀性。
环境因素
氧气
许多金属在有氧的环境中容易发生氧化腐蚀。
酸碱度
酸碱度能影响金属的腐蚀速率。
水
水能加速电化学腐蚀过程。
温度
温度升高通常会加速腐蚀过程。
电化分子复合防腐材 料
将高分子材料与其他具有防腐功 能的材料复合，形成具有优异防 腐性能的高分子复合防腐材料。
03
高分子材料改性技 术
通过改性技术改善高分子材料的 耐腐蚀性能，提高其使用寿命和 稳定性。
电化学防腐技术
阴极保护技术
通过降低金属表面的腐蚀电流，使金属表面成为阴极， 从而达到防腐目的。
腐蚀---课件
态，使位错不能运动阻止了滑移的进行，使金属表现出脆性。
氢鼓包是由于原子态氢进入到金属的空隙、夹层处，并在其中复合成分子 氢，由于氢分子不能扩散，就会在空隙、夹层处积累而形成巨大的内压，使金 属鼓包，甚至破裂。氢鼓包主要发生在含湿硫化氢的介质中。 脱碳：在工业制氢装置中，高温氢气设备易产生脱碳损伤。钢中的渗碳体 在高温下与氢气作用生成甲烷，结果导致表面层的渗碳体减少，而碳便从邻近 的尚未反应的金属层逐渐扩散到这一反应区，于是有一定厚度的金属层因缺碳
三、腐蚀的形貌特征
2、电偶腐蚀：两种电位不同的金属直接接触或用导线连接起来并浸入电解质溶 液中时，它们之间就有电流流过，通常电位正的金属（阴极）腐蚀速率降低， 直至完全停止，电位负的金属（阳极）腐蚀速度增加。 电偶腐蚀在有内件的压力容器中比较常见，在检验此类设备时应予以重点 检查。电偶腐蚀机理示意图：
三、腐蚀的形貌特征
氢脆—白点
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包-1：
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包-2：
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包剖面
三、腐蚀的形貌特征
氢致裂纹微观形态
三、腐蚀的形貌特征
氢腐蚀-1
三、腐蚀的形貌特征
氢腐蚀-2
三、腐蚀的形貌特征
8、疲劳腐蚀：腐蚀疲劳是在腐蚀环境中的疲劳问题，只要存在腐蚀介质和交变 应力就会发生腐蚀疲劳。 与纯粹的机械疲劳不同，腐蚀疲劳不存在疲劳极限。与无腐蚀时材料的正
三、腐蚀的形貌特征
尿素合成塔内不锈钢衬里的全面腐蚀-1
三、腐蚀的形貌特征
尿素合成塔内不锈钢衬里的全面腐蚀-2
三、腐蚀的形貌特征
氧腐蚀
三、腐蚀的形貌特征
均匀腐蚀的四级标准:
防止全面腐蚀最常用的方法有：
腐蚀防护第五讲精品PPT课件
只要阴阳两极之间有电流流动，必然出现极化现象。 由于电化学反应与电子迁移速度差异引起电位的降低 升高。
➢ 电化学极化
➢ 浓差极化
➢ 膜阻极化
超电压：
腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极或阳极 电位偏离初始电位的绝对值。定量的反应出极化的 程度
去极化作用： 凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。 阴极去极化作用： 在溶液中增加去极剂（H+ 、O2等）的浓度、升温、搅 拌、其它降低活化超电压的措施 阳极去极化作用： 搅拌、升温、在溶液中加入络合剂或沉淀剂
最大有效应力或应力 强度 降低到临界值 以下；
⑵合理设计与加工，减少局部应力集中。 ➢选用大的曲率半径 ➢采用流线型设计 ➢关键部位适当增厚（或改变结构型式） ➢焊接接构采用对接等等
⑶采用合理的热处理方法消除残余应力，或改 善合金的组织结构以降低对SCC的敏感性
➢采用退火处理消除内应力
➢对高强度铝合金，通过时效处理，改善合金 的微观结构，避免晶间偏析物的形成，提高 SCC的敏感性
析氢腐蚀： 溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金 属阳极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀 耗氧腐蚀：
阴极上耗氧反应的进行，促使阳极金属不断溶解，引 起的金属腐蚀
析氢腐蚀
1、析氢腐蚀发生的条件：
腐蚀电池中的阳极电位低于阴极的析氢电极电位
EH ＞ EA
EH＝Ee.H－ηΗ Ee.H＝ EH。+0.059㏒[H+] ＝ －0.059pH
➢ （5）溶液的流动状态对腐蚀速度影响大
金属的钝性
一、钝化现象的共同特征：
➢ 金属钝化的难易程度与钝化剂、金属本性和温度 等有关；
➢ 金属钝化后电位往正方面急剧上升； ➢ 金属钝态与活态之间的转换往往具有一定程度的
腐蚀与防护检测技术 ppt课件
磁力层析技术
磁力层析技术
磁力层析技术
磁力层析技术
应用磁力仪沿管道正上方采 集磁场异常数据。管体出现 磁异常即为应力集中区，对 应管体腐蚀缺陷。
磁力层析技术（MTM）
参数和特点：
检测速度：3 米/秒 检测深度：20 倍管径 检测精度：5％ 壁厚 管径范围：56 - 1420mm ➢以外检方式实现内检效果 ➢无需任何管道额外准备 ➢不受防腐层影响 ➢通过应力评估管道腐蚀缺陷
（4） 管体腐蚀损伤的检测方法
①腐蚀环境模拟：挂片模拟、防腐层材料老化试验 现场（挂片、实验短管）模拟 腐蚀速率（土壤线性极化）测量
②管内检测：漏磁、涡流、超声探伤；内窥、红外检测 ③地面检测：管地电位、电流测量、管体金属蚀失量评价
----- 间接检查
（5） 管道腐蚀检测评价流程（ECDA）
2.3 埋地管道检测设备的 基本原理与方法
2.3.4 工作原理–声发射法
2.3.4 声发射法–应用实例 储罐底板
2.3.5 工作原理– 导波技术 LRUT
长距离超声波是目前可用的扫描检测工具，提供与局 部厚度测量不同的检测方案。作为快速扫描方法提供粗略 检测结果指示进一步检测区域。 LRUT不提供对管道壁厚 直接测量，但能提供金属腐蚀的深度和环向范围的综合灵 敏度，也就是上轴向长度会附加到检测结果中。由于环向 波沿着管道壁传播，在环向截面的每一点都相互影响，该 技术对于截面的减少是敏感的。
管道腐蚀与防护管理的特点
➢ 管理过程的持续性和周期性 ➢ 检测手段的不完备性 ➢ 评价结果的不确定性
➢ 管理过程的工程特点
-济型
-- 计划性
➢ 多种技术的配合
管道腐蚀与防护管理的考虑因素
2. 埋地管道检测的 技术、仪器与方法
腐蚀监测技术PPT课件
• 目前还没有一种氢探头可用来直接表明腐蚀率，但可以监测工艺过程 的变化。
第17页/共40页
GUANYUAN KEYOU
2、氢探 针
第18页/共40页
GUANYUAN KEYOU
2、氢探针
插入式 贴片式
第19页/共40页
GUANYUAN KEYOU
3、电阻法（ER探针）
原 理 ： 一 个 具 有 固 定 质 量 和 形 状 的 传 感 器 的 电 阻 ， 横 截 面 积 随 腐 蚀 而变化，电阻读数将随之变化，这个变化量与一个未腐蚀的传感器 元件的电阻相比较，当二者电阻读数表达为一个比率时，比率的变 化就表示腐蚀速度的变化。
油井管线下部试片腐蚀状况
油井地面管线底部腐蚀状况
第13页/共40页
GUANYUAN KEYOU
腐蚀监测技术
➢点蚀数据的获得
点蚀
某油田地层产出水试片
第14页/共40页
GUANYUAN KEYOU
某油田注水泵进口结垢
第15页/共40页
试棒5mm
GUANYUAN KEYOU
挂片法的优点
挂片法是各种腐蚀监测手段中最根本和有效的方法，能够最 大程度的反映真实腐蚀情况，尽管现在先进的电子方法较多， 但任何其它方法的使用，都会以挂片法作为参考，而进行配套 使用。
第40页/共40页
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现场含硫系统带压腐蚀监测
第8页/共40页
GUANYUAN KEYOU
1、挂片法（试件失重法）
①挂片法（试件失重法）： 首先将试件称重，记录原始数据，然后将试件挂入所需监测的介质内，通过一定时
间后取出，清洗腐蚀产物后称重，根据时间周期、试件表面积、试件材质密度、失重量计 算其腐蚀速度。
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2、氢探 针
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2、氢探针
插入式 贴片式
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3、电阻法（ER探针）
原 理 ： 一 个 具 有 固 定 质 量 和 形 状 的 传 感 器 的 电 阻 ， 横 截 面 积 随 腐 蚀 而变化，电阻读数将随之变化，这个变化量与一个未腐蚀的传感器 元件的电阻相比较，当二者电阻读数表达为一个比率时，比率的变 化就表示腐蚀速度的变化。
油井管线下部试片腐蚀状况
油井地面管线底部腐蚀状况
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腐蚀监测技术
➢点蚀数据的获得
点蚀
某油田地层产出水试片
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某油田注水泵进口结垢
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试棒5mm
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挂片法的优点
挂片法是各种腐蚀监测手段中最根本和有效的方法，能够最 大程度的反映真实腐蚀情况，尽管现在先进的电子方法较多， 但任何其它方法的使用，都会以挂片法作为参考，而进行配套 使用。
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现场含硫系统带压腐蚀监测
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1、挂片法（试件失重法）
①挂片法（试件失重法）： 首先将试件称重，记录原始数据，然后将试件挂入所需监测的介质内，通过一定时
间后取出，清洗腐蚀产物后称重，根据时间周期、试件表面积、试件材质密度、失重量计 算其腐蚀速度。
第5章 局部腐蚀试验方法
1.3 现场试验方法
试片 实际工况介质
测定材料表面发生孔蚀的几率
测定孔蚀发展速度
方法：在试验过程的不同时刻取出一批试片，以其最大孔蚀 深度对时间作图，并通过数学分析找出它们之间的相关性 （关系式），据此可比较孔蚀发展速度。 为使结果可靠，试片的面积应尽可能大一些，每批次取出的 试片也要尽可能多一些。
2.缝隙腐蚀试验
2.1化学浸泡试验方法 2.2电化学测试方法
缝隙腐蚀 在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构 成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞， 形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为 缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、 缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐 蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重 障碍，甚至发生破坏事故。 介质中，氧气浓度增加，缝隙腐蚀量增加；PH值减小， 阳极溶解速度增加，缝隙腐蚀量也增加；活性阴离子 的浓度增加，缝隙腐蚀敏感性升高。但是，某些含氧 阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量。
－
Ｃｌ
２
－
ｅ ２Ｈ＋＋２ｅＨ ｅ
２＋ ２
Ｍ
２＋ ｎ
＋Ｈ Ｓ ２
ＦｅCｌ ＨCｌ
含Ｈ２Ｓ的酸性 氯化物溶液
间或有ＦｅCｌ ．４Ｈ Ｏ结晶
２ ２
Ｈ
２
Ｓ
Ｆｅ
＋Ｈ
２
ＯＦｅＯＨ
＋
＋Ｈ
＋
Fe2+
２＋ ＦｅＦｅ ＋２ｅ
蚀孔的生长
氢离子和氯离子都能促进大多数金属和合金的溶解，并且 整个过程随时间而加速。 由于氧在蚀孔溶液中的浓度实际等于零，所以蚀孔内不存 在氧的阴极还原过程。溶解氧是在蚀孔附近的表面上进行 阴极反应，故这部分表面不受腐蚀。也就是说，孔蚀使蚀 孔之外的金属表面受到阴极保护，而使蚀孔之内的金属表 面不断溶解而被腐蚀。 综上所述，蚀孔生长的机理和缝隙腐蚀的机理实 质上是相同的。孔蚀是缝隙腐蚀的一种自身诱发的腐蚀形 态——即它不需一条缝隙，它自己创造蚀孔。
第五章腐蚀的控制方法
第五章腐蚀的控制⽅法第五章腐蚀的控制⽅法在不同情况下引起⾦属腐蚀的原因是不尽相同的，因此根据不同情况采⽤的防腐技术也是多种多样的。
在⽣产实践中⽤的最多的防腐技术⼤致可分为如下⼏类：1、合理选材，根据不同介质和使⽤件选⽤合适的⾦属材料和⾮⾦属材料；2、阴极保护：利⽤⾦属电化学腐蚀原理，将被保护⾦属设备进⾏外加阴极化以降低或防⽌⾦属腐蚀；3、阳极保护，对于钝化溶液和易钝化⾦属组成的腐蚀体系，可以采⽤外加阳极电流的⽅法使被保护⾦属设备进⾏阳极钝化以降低⾦属腐蚀；4、介质处理，包括去除介质中促进腐蚀的有害成分（例如锅炉给⽔的除氧）调节介质的PH 值及改变介质的湿度等；5、添加缓蚀剂。
往体系中添加少量能阻⽌或减缓⾦属腐蚀的物质以保护⾦属；6、⾦属表⾯覆盖层。
在⾦属表⾯喷、射、渗、镀、涂上⼀层耐蚀性好的⾦属或⾮⾦属物质以及将⾦属进⾏氧化处理。
使被保护⾦属表⾯与介质机械隔离⽽降低⾦属腐蚀；7.合理的防腐蚀设计及改进⽣产⼯艺流程以减轻或防⽌⾦属的腐蚀。
每⼀种防腐蚀措施都有其应有范围和条件。
使⽤时要注意。
对⼀种情况有效的措施，在另⼀种情况下就可能是⽆效的；有时甚⾄是有害的。
例如：阳极保护只适⽤于⾦属在介质中易于阳极钝化的体系，如果不能造成钝态，则阳极极化不仅不能减缓腐蚀，反⽽会加速⾦属的阳极溶解。
另外，在某些情况下，采取单⼀的防腐蚀措施其效果并不明显，但如果采⽤两种或多种防腐蚀措施进⾏联合保护，就⽐单⼀种⽅法效果好得多。
对于⼀个具体的腐蚀体系究竟采⽤哪种措施的防腐蚀，应根据腐蚀原因，环境条件各种措施的防腐蚀效果，施⼯难易以及经济效益综合考虑。
第⼀节合理选⽤耐腐蚀材料⼀、设备的⼯作条件(介质，温度和压⼒)对材料的要求设备的⼯作介质的情况是选材时⾸先要分析考虑的。
例如⼯作介质是硝酸，其为氧化性酸，应选⽤在氧化性介质中易形成氧化膜的材料，如不锈钢，铝，钛等⾦属材料，稀硝酸⽤不锈钢，浓硝酸⽤纯铝；如果⼯作介质是盐酸，其为还原性酸，应选⽤⾮⾦属材料。
腐蚀检测课件第5章(加速腐蚀)a
适用于钢铁件和锌压铸件上的Cu-Ni-Cr或Ni-Cr多层镀层 的加速腐蚀试验
具有快速、准确、重现性好的特点 检验镀层比铜加速的醋酸盐雾试验方法更快 部件需制成标准化试样表面
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EC 试验溶液A、B及指示剂C、C的组成
试验溶液及指示剂
的组成
A
浓度
B
C
D
NaNO3, g/L
10
10
NaCl, g/L
但湿热试验的试验周期较长，试验的腐蚀性不很苛刻，
因此较少应用于对镀层耐蚀性的检验
27
（2）试验方法 （a）恒温恒湿试验
控制温度为40土2℃ 相对湿度为95% （b）高温高湿试验 控制温度为55土2℃ 相对湿度为98一100％ 在55℃下保持8h 然后停止加热，自然冷却至室温，闭箱16h 24h为一个循环周期
按
盐
醋酸盐雾试验方法
雾
成
铜加速醋酸盐雾试验方法
分
循环酸化盐雾试验
其它盐雾试验方法 酸化合成海水盐雾试验
盐／二氧化硫喷雾试验
8
按 介
天然环境暴露试验
模拟现场腐蚀环境
质
环 人工加速模拟盐雾环境试验 境
加速腐蚀试验
人工加速模拟盐雾试验特点：
其盐雾环境的氯化物的盐浓度高，可以是一般天然环境盐 雾含量的几倍或几十倍
（4）应用范围 适用于工作条件相当苛刻的锌压铸件及钢铁表面的装 饰性镀铬层（Cu-Ni-Cr或Ni-Cr）的快速检测耐蚀性 适用于经阳极氧化、磷化或铬酸处理的铝材 方法可靠、重现性及精确性取决于试验因素的严格控 制
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5.1.5 其它盐雾试验 循环酸化盐雾试验 酸化合成海水盐雾试验 盐／二氧化硫喷雾试验
（2）试验系统
腐蚀科学介绍PPT课件
26
第26页/共42页
合金相的电化学性质
阴极相 阳极相
化学计量式 自腐蚀电位（0.6 M NaCl， mV/SCE)
Cu
-220
Si
-452
Al3Fe
-566
Al2Cu
-695
Al
-849
Al6Mn Zn
-913 -1028
Al2CuMg MgZn2 Al3Mg2 Mg2Si Mg
-1061 -1095 -1162 -1536 -1688
第27页/共42页
合金相诱发点蚀示意图
e
2H2O+O2+4e=4OHAl2O3
Al
阳极相
Cl-
e
Hl-
阴极相
e
OH- 阳极反应
H+
28
第28页/共42页
2024铝合金的S相腐蚀
Al2CuMg（S相）中Mg、Al原子发生溶解
第29页/共42页
富Fe相
第30页/共42页
5xxx 铝合金晶间腐蚀
敏感 不敏感
敏感
第34页/共42页
铝合金的应力腐蚀行为
元素 Zn Mg Cu Fe Si Mn Cr Zr Ti V Al
wt% 4.15 1.27 0.017 0.16 0.13 0.28 0.19 0.11 0.026 0.01 Bal
峰值
过时效
过度过时效
第35页/共42页
裂纹形貌观察
216 μm
Dix 阳极溶解理论
1935
1940 1944
1953
Christodoulou等 氢陷阱
1974 1977
Viswanadham等 Mg-H复合
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合金相的电化学性质
阴极相 阳极相
化学计量式 自腐蚀电位（0.6 M NaCl， mV/SCE)
Cu
-220
Si
-452
Al3Fe
-566
Al2Cu
-695
Al
-849
Al6Mn Zn
-913 -1028
Al2CuMg MgZn2 Al3Mg2 Mg2Si Mg
-1061 -1095 -1162 -1536 -1688
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合金相诱发点蚀示意图
e
2H2O+O2+4e=4OHAl2O3
Al
阳极相
Cl-
e
Hl-
阴极相
e
OH- 阳极反应
H+
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2024铝合金的S相腐蚀
Al2CuMg（S相）中Mg、Al原子发生溶解
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富Fe相
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5xxx 铝合金晶间腐蚀
敏感 不敏感
敏感
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铝合金的应力腐蚀行为
元素 Zn Mg Cu Fe Si Mn Cr Zr Ti V Al
wt% 4.15 1.27 0.017 0.16 0.13 0.28 0.19 0.11 0.026 0.01 Bal
峰值
过时效
过度过时效
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裂纹形貌观察
216 μm
Dix 阳极溶解理论
1935
1940 1944
1953
Christodoulou等 氢陷阱
1974 1977
Viswanadham等 Mg-H复合
腐蚀在线监测技术 PPT课件
国内
中国科学院金属研究所
1、在线式。自动采集、传输数据。 2、采用弱极化(LPR)测量的方法，误差为10% 1、安装部位：高温、高压、低温、常压、空冷管束 2、电阻探针有带状、丝状、圆柱状等 3、自行研发的铠装电阻探针可以监测空冷管束相变区腐蚀变 化
4、探针材料与被测设备的部位是相同材质，测量更贴近真实 值
for hydrogen induced cracking or
hydrogen embrittlement cracking,
H-Flux and H-Probe units can help
define critical levels of hydrogen
charging in materials of
construction, monitor processes
and help estimaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe the extent of
cracking damage in exposed
equipment. Applications for this
technique include uses in
monitoring processes involving
④ 电化学法（转） ：出现于七十年代初，可进行瞬时腐蚀速度的测量，反 应灵敏，适于电解质介质；
⑤ 电感法（转） ：出现于九十年代，测试敏感度高，适用于各种介质，寿 命较短。其原理是将一金属薄片置于探头外表面，通过测量探 头内线圈信号的变化推算腐蚀速度。
9
序 号
项目
电化学探针
监
1
测 方
法
电阻探针 电感探针
provided along with a
combination potentiostat/ZRA,
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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5.1.3 醋酸盐雾试验 （1）试验溶液
5％ NaCl (重量百分数)溶液中添加冰醋酸，将pH值调 节到3.1 - 3.3
溶液中总固体含量不超过 200 ppm，应严格控制试剂 盐中的杂质种类相含量
（2）试验条件
采用连续喷雾，喷雾采用压力为 69 – 170 kPa 运转 16 h 后，平均盐雾沉降量为 0.75 – 2 ml/ h/
80cm2 试验温度控制在35土1℃
13
（3）试验周期 醋酸盐雾试验的周期一般为144-240h 根据试验需要可缩短至l6h 比中性盐雾试验腐蚀速率快2-3倍
（4）应用范围 醋酸盐雾试验方法适用于各种无机涂层和有机涂层、 黑色金属和有色金属 特别适合于Cu-Ni或Ni-Cr装饰镀层的加速腐蚀试验 除溶液配制与中性盐雾试验不同外，其他均相同
（4）应用范围 适用于工作条件相当苛刻的锌压铸件及钢铁表面的装 饰性镀铬层（Cu-Ni-Cr或Ni-Cr）的快速检测耐蚀性 适用于经阳极氧化、磷化或铬酸处理的铝材 方法可靠、重现性及精确性取决于试验因素的严格控 制
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5.1.5 其它盐雾试验 循环酸化盐雾试验 酸化合成海水盐雾试验 盐／二氧化硫喷雾试验
(2) 评价方法 试祥腐蚀程度可用光学显微镜测定蚀坑的直径和深度 用指示剂法检查镀层的穿透深度而判定
钢铁件
指示剂D
蚀坑呈现红色
锌压铸件
指示剂C
蚀坑产生白色沉淀
21
5.2.2 阳极氧化膜的腐蚀试验方法 5.2.2.1 阳极氧化膜的FACT试验 (1) 概述
汽车工业对阳极氧化铝的一种快速定性试验 使用此法须注意温度对测量结果的影响 且此法测定的只是整个试样表面积的一部分，应注意代
适用于钢铁件和锌压铸件上的Cu-Ni-Cr或Ni-Cr多层镀层 的加速腐蚀试验
具有快速、准确、重现性好的特点 检验镀层比铜加速的醋酸盐雾试验方法更快 部件需制成标准化试样表面
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EC 试验溶液A、B及指示剂C、C的组成
试验溶液及指示剂
的组成
A
浓度
B
C
D
NaNO3, g/L
10
10
NaCl, g/L
但湿热试验的试验周期较长，试验的腐蚀性不很苛刻，
因此较少应用于对镀层耐蚀性的检验
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（2）试验方法 （a）恒温恒湿试验
控制温度为40土2℃ 相对湿度为95% （b）高温高湿试验 控制温度为55土2℃ 相对湿度为98一100％ 在55℃下保持8h 然后停止加热，自然冷却至室温，闭箱16h 24h为一个循环周期
腐蚀速度大大提高，对产品进行盐雾试验，试验周期时间 大大缩短
天然暴露环境下进行试验 1年 人工模拟盐雾环境下试验 24小时
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5.1.2 中性盐雾试验 （1）概述
试验过程中将试样按规定暴露于盐雾试验箱中 试验时喷入经雾化的试验溶液 细雾在自重作用下均匀沉降在试样表面而对试样腐蚀 适用于检验多种金属材料和涂镀层的耐蚀性
用于各种铝合金生产中对 热处理制度的控制，防止 剥蚀损坏
用于检验各种铝合金和其它 有色金属材料、钢铁材料及 涂镀层在含 SO2 的盐雾气 氛条件下的耐剥蚀性能
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5.2 电解腐蚀试验（EC试验）
5.2.1 电解腐蚀试验(Eelectrolyze corrosion)
原理
铬镀层不连续处(裂纹、针孔等)暴露出的镍层 在电解液中发生阳极溶解，从而获知镀铬层的 完整性状况
别零件的基体金属出现2-3个锈点 等级三：镀层的腐蚀面积超过镀层面积的5%，或基体
金属出现较多锈点 （b）涂层外观质量
等级一：表面外观良好，没有明显变化和缺陷 等级二：有轻微失光，轻微变色，少量针孔等缺陷 等级三：有色泽变暗，少量起皱等缺陷
30
（c）附着力测定与评价 用刀片在涂层横向、纵向划线，形成25方格 等级一： 9个方格完整，涂层没有脱落 等级二：底层和表面脱落面积不超过1/3 等级三：底层脱落面积不超过1/3，表层脱落不超过 2/3 等级四：底层脱落面积超过1/3，或表层脱落超过2/3
34
(2) 优点 对 Cu-Ni-Cr 镀层试验结果重现性好，试验过程快速， 与室外大气试验具有良好相关性 装饰性镀铬层经过20h膏泥试验后，其腐蚀程度和外貌 与在室外工业大气条件下暴露一年的情况相似，并相当 于在海洋大气中暴露8-10个月的结果
35
(3)膏泥的配制 0.035 g [Cu(NO3)2.3H2O]+0.165g (FeCl3.6H2O)+1g (NH4C1)+50ml蒸馏水 然后拌入水洗过的陶瓷级高岭土，用玻璃棒充分搅拌， 静止2min，使高岭土饱和 膏泥在使用前须再次充分搅拌。
32
(2) 试验方法
试验在斜顶试验箱中进行 把试样放入40土2℃、相对湿度l00％，含有50％SO2和
50% CO2的气氛中试验8h 然后在该气氛中于室温保持16h 每一试验周期箱内通入SO2和CO2气体各2L 对于电镀锌合金试验后需将试样放在0.01%CaCO3 +
CaCl2 温热溶液中浸24h 对海洋大气或含氯化物工业大气的模拟试验，需加入一定
28
（c）温湿交变试验 高温40土2℃，低温30土2℃ 相对湿度为95土3％ 将每个试验周期分为升温、高温高湿、低温和低温高湿 四个阶段(各阶段驻留时间根据试验要求而定)，并依此 循环试验
29
（3）评价方法
（a）电镀件镀层外观质量
等级一：色泽变暗，镀层和基体金属无腐蚀 等级二：镀层的腐蚀面积不超过镀层面积的5%，或个
26
5.3 其它加速腐蚀试验
5.3.1 湿热腐蚀试验
（1）概述
湿热腐蚀试验主要用于考虑冷凝水膜的作用
由于潮湿及温度波动或长途运输中温度变化，往往会使 空气中的水分在材料表面凝结成水膜，从而引起材料腐 蚀或腐蚀加剧
湿热试验主要用于模拟热带地区的大气条件
在高温高湿条件下能加速电偶腐蚀，所以此法对产品组 合件的综合性能鉴定很适合
表性。
22
(2)试验溶液 5％NaCl(重量百分数)溶液，内含二氧化铜3.8 g/L 用醋酸调整pH值至3.1
FACT试验的电解池（a）和线路（b） 1-铂丝 2-玻璃管 3-橡皮垫 4-试样 5电解质 6-电解池 7-电压积分器
23
（3）试验方法 试样为电解池的阴极，铂丝作阳极 通过电阻器对试样施加高达34V的电压，在表面膜局部 缺陷处发生阴极反应，产生NaOH 阳极氧化膜溶解，从面导致电池电流增加，有效电阻下 降 将3min内通过电池的电流进行电压积分——FACT值 FACT值越高，膜的越厚，质量越好，广泛应用于定性 测定
样表面的盐水溶液不应滴落在任何其它试样上 试样间不构成任何空间屏蔽作用，互不接触且保持彼此
间电绝缘 试样与支架须保持电绝缘，且在结构上不能产生缝隙
11
（5）试验周期 根据试验的产品、材料和涂镀层的种类不同，试验总时 间可在 8 - 3000 h 范围内选定 国标规定试验应采用24h连续喷雾方式 有时按照试验的具体情况酌变，如采用8h喷雾后停喷 16h为一周期
历时3min
25
(３) 评定的方法
评定方法是将试验后的试样冲洗、干燥后，统计被破坏 的膜上蚀孔密度
蚀
1-5个/dm2
孔 密
25-50个/dm2
度 >1000个/dm2
质量好的膜 质量合格的膜 未封闭的膜
膜的厚度增加或 封闭的质量改善
灵敏度提高
此法与其它加速试验方法有一定对应关系，但迄今尚未 获广泛应用
24
5.2.2.2 阳极氧化膜的阴极破坏试验 (1) 概述
阳极氧化膜的阴极破坏试验也是阳极氧化膜的一种快速 检验方法
膜上任何薄弱处都会产生局部高阴极电流密度，膜色变 白并发生孔蚀
(2) 试验的溶液
试验电解质为5％NaCl溶液(重量百分数) 用盐酸调整PH值至3.5 放入试样后，用恒电位仪将试样电位控制在-1.6V(SCE)，
31
5.3.2 二氧化硫气体腐蚀试验 (1) 概述
模拟工业大气和污染气氛条件的加速腐蚀试验方法 适用于检验汽车零部件镀层、电子器件触点的耐蚀性及
对接触特性的影响 主要用作为检验钢制件上Ni-Cr镀层(含或不含铜底层)的
质量 试验结果很容易识别基体金属的腐蚀形式 与工业大气中的腐蚀形式极为相似
喷嘴
悬挂试样架
倾斜试样架
加热系统
6
（1）应用范围 评价各种保护涂层的厚度均匀性和孔隙度，评定批量产 品或筛选涂层的试验方法 某些循环酸性盐雾试验已被用来检验铝合金的剥落腐蚀 敏感性 模拟海洋大气对不同金属(有保护涂层或无保护涂层)的 腐蚀性——最有用的实验室加速腐蚀试验方法
7
（2） 分类
中性盐雾试验方法
酸性介质 喷盐雾的方法
提高氢离子活度 模拟海洋大气条件
增大反应几率和反应速度 搅拌溶液 提高温度 增大相对湿度
增加发生腐蚀过程的频数
变温变湿
快速模拟大自然凝雾、结露和蒸发过程 3
缩短腐蚀过程的诱导期
采用缺口试样或预制裂纹试样
应力腐蚀试验
强化金属的腐蚀倾向
铬镍奥氏体不锈钢
650℃敏化处理
用电化学方法加速腐蚀过程
第五章 加速腐蚀试验方法
本章的主要内容：
5.1 盐雾试验方法 5.2 电解加速腐蚀试验方法 5.3 其它加速腐蚀试验方法
1
腐蚀是一个 缓慢过程
模拟试验周期 长、费用高
长时间模拟 试验不现实
加速试验方法 在较短时间
内确定材料发生腐蚀的倾向性
和严重程度
2
适当提高介质中某重要组分的浓度
中性介质
增加溶氧量、含盐量
（2）试验条件
采用连续喷雾，喷雾采用压力为 69 – 170 kPa 运转 22 h 后，平均盐雾沉降量为 1 – 2 ml/ h/ 80cm2 所收集的溶液中NaCl浓度应在4.5-5.5%的范围内 试验温度控制在49土1℃
5.1.3 醋酸盐雾试验 （1）试验溶液
5％ NaCl (重量百分数)溶液中添加冰醋酸，将pH值调 节到3.1 - 3.3
溶液中总固体含量不超过 200 ppm，应严格控制试剂 盐中的杂质种类相含量
（2）试验条件
采用连续喷雾，喷雾采用压力为 69 – 170 kPa 运转 16 h 后，平均盐雾沉降量为 0.75 – 2 ml/ h/
80cm2 试验温度控制在35土1℃
13
（3）试验周期 醋酸盐雾试验的周期一般为144-240h 根据试验需要可缩短至l6h 比中性盐雾试验腐蚀速率快2-3倍
（4）应用范围 醋酸盐雾试验方法适用于各种无机涂层和有机涂层、 黑色金属和有色金属 特别适合于Cu-Ni或Ni-Cr装饰镀层的加速腐蚀试验 除溶液配制与中性盐雾试验不同外，其他均相同
（4）应用范围 适用于工作条件相当苛刻的锌压铸件及钢铁表面的装 饰性镀铬层（Cu-Ni-Cr或Ni-Cr）的快速检测耐蚀性 适用于经阳极氧化、磷化或铬酸处理的铝材 方法可靠、重现性及精确性取决于试验因素的严格控 制
17
5.1.5 其它盐雾试验 循环酸化盐雾试验 酸化合成海水盐雾试验 盐／二氧化硫喷雾试验
(2) 评价方法 试祥腐蚀程度可用光学显微镜测定蚀坑的直径和深度 用指示剂法检查镀层的穿透深度而判定
钢铁件
指示剂D
蚀坑呈现红色
锌压铸件
指示剂C
蚀坑产生白色沉淀
21
5.2.2 阳极氧化膜的腐蚀试验方法 5.2.2.1 阳极氧化膜的FACT试验 (1) 概述
汽车工业对阳极氧化铝的一种快速定性试验 使用此法须注意温度对测量结果的影响 且此法测定的只是整个试样表面积的一部分，应注意代
适用于钢铁件和锌压铸件上的Cu-Ni-Cr或Ni-Cr多层镀层 的加速腐蚀试验
具有快速、准确、重现性好的特点 检验镀层比铜加速的醋酸盐雾试验方法更快 部件需制成标准化试样表面
19
EC 试验溶液A、B及指示剂C、C的组成
试验溶液及指示剂
的组成
A
浓度
B
C
D
NaNO3, g/L
10
10
NaCl, g/L
但湿热试验的试验周期较长，试验的腐蚀性不很苛刻，
因此较少应用于对镀层耐蚀性的检验
27
（2）试验方法 （a）恒温恒湿试验
控制温度为40土2℃ 相对湿度为95% （b）高温高湿试验 控制温度为55土2℃ 相对湿度为98一100％ 在55℃下保持8h 然后停止加热，自然冷却至室温，闭箱16h 24h为一个循环周期
腐蚀速度大大提高，对产品进行盐雾试验，试验周期时间 大大缩短
天然暴露环境下进行试验 1年 人工模拟盐雾环境下试验 24小时
9
5.1.2 中性盐雾试验 （1）概述
试验过程中将试样按规定暴露于盐雾试验箱中 试验时喷入经雾化的试验溶液 细雾在自重作用下均匀沉降在试样表面而对试样腐蚀 适用于检验多种金属材料和涂镀层的耐蚀性
用于各种铝合金生产中对 热处理制度的控制，防止 剥蚀损坏
用于检验各种铝合金和其它 有色金属材料、钢铁材料及 涂镀层在含 SO2 的盐雾气 氛条件下的耐剥蚀性能
18
5.2 电解腐蚀试验（EC试验）
5.2.1 电解腐蚀试验(Eelectrolyze corrosion)
原理
铬镀层不连续处(裂纹、针孔等)暴露出的镍层 在电解液中发生阳极溶解，从而获知镀铬层的 完整性状况
别零件的基体金属出现2-3个锈点 等级三：镀层的腐蚀面积超过镀层面积的5%，或基体
金属出现较多锈点 （b）涂层外观质量
等级一：表面外观良好，没有明显变化和缺陷 等级二：有轻微失光，轻微变色，少量针孔等缺陷 等级三：有色泽变暗，少量起皱等缺陷
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（c）附着力测定与评价 用刀片在涂层横向、纵向划线，形成25方格 等级一： 9个方格完整，涂层没有脱落 等级二：底层和表面脱落面积不超过1/3 等级三：底层脱落面积不超过1/3，表层脱落不超过 2/3 等级四：底层脱落面积超过1/3，或表层脱落超过2/3
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(2) 优点 对 Cu-Ni-Cr 镀层试验结果重现性好，试验过程快速， 与室外大气试验具有良好相关性 装饰性镀铬层经过20h膏泥试验后，其腐蚀程度和外貌 与在室外工业大气条件下暴露一年的情况相似，并相当 于在海洋大气中暴露8-10个月的结果
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(3)膏泥的配制 0.035 g [Cu(NO3)2.3H2O]+0.165g (FeCl3.6H2O)+1g (NH4C1)+50ml蒸馏水 然后拌入水洗过的陶瓷级高岭土，用玻璃棒充分搅拌， 静止2min，使高岭土饱和 膏泥在使用前须再次充分搅拌。
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(2) 试验方法
试验在斜顶试验箱中进行 把试样放入40土2℃、相对湿度l00％，含有50％SO2和
50% CO2的气氛中试验8h 然后在该气氛中于室温保持16h 每一试验周期箱内通入SO2和CO2气体各2L 对于电镀锌合金试验后需将试样放在0.01%CaCO3 +
CaCl2 温热溶液中浸24h 对海洋大气或含氯化物工业大气的模拟试验，需加入一定
28
（c）温湿交变试验 高温40土2℃，低温30土2℃ 相对湿度为95土3％ 将每个试验周期分为升温、高温高湿、低温和低温高湿 四个阶段(各阶段驻留时间根据试验要求而定)，并依此 循环试验
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（3）评价方法
（a）电镀件镀层外观质量
等级一：色泽变暗，镀层和基体金属无腐蚀 等级二：镀层的腐蚀面积不超过镀层面积的5%，或个
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5.3 其它加速腐蚀试验
5.3.1 湿热腐蚀试验
（1）概述
湿热腐蚀试验主要用于考虑冷凝水膜的作用
由于潮湿及温度波动或长途运输中温度变化，往往会使 空气中的水分在材料表面凝结成水膜，从而引起材料腐 蚀或腐蚀加剧
湿热试验主要用于模拟热带地区的大气条件
在高温高湿条件下能加速电偶腐蚀，所以此法对产品组 合件的综合性能鉴定很适合
表性。
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(2)试验溶液 5％NaCl(重量百分数)溶液，内含二氧化铜3.8 g/L 用醋酸调整pH值至3.1
FACT试验的电解池（a）和线路（b） 1-铂丝 2-玻璃管 3-橡皮垫 4-试样 5电解质 6-电解池 7-电压积分器
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（3）试验方法 试样为电解池的阴极，铂丝作阳极 通过电阻器对试样施加高达34V的电压，在表面膜局部 缺陷处发生阴极反应，产生NaOH 阳极氧化膜溶解，从面导致电池电流增加，有效电阻下 降 将3min内通过电池的电流进行电压积分——FACT值 FACT值越高，膜的越厚，质量越好，广泛应用于定性 测定
样表面的盐水溶液不应滴落在任何其它试样上 试样间不构成任何空间屏蔽作用，互不接触且保持彼此
间电绝缘 试样与支架须保持电绝缘，且在结构上不能产生缝隙
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（5）试验周期 根据试验的产品、材料和涂镀层的种类不同，试验总时 间可在 8 - 3000 h 范围内选定 国标规定试验应采用24h连续喷雾方式 有时按照试验的具体情况酌变，如采用8h喷雾后停喷 16h为一周期
历时3min
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(３) 评定的方法
评定方法是将试验后的试样冲洗、干燥后，统计被破坏 的膜上蚀孔密度
蚀
1-5个/dm2
孔 密
25-50个/dm2
度 >1000个/dm2
质量好的膜 质量合格的膜 未封闭的膜
膜的厚度增加或 封闭的质量改善
灵敏度提高
此法与其它加速试验方法有一定对应关系，但迄今尚未 获广泛应用
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5.2.2.2 阳极氧化膜的阴极破坏试验 (1) 概述
阳极氧化膜的阴极破坏试验也是阳极氧化膜的一种快速 检验方法
膜上任何薄弱处都会产生局部高阴极电流密度，膜色变 白并发生孔蚀
(2) 试验的溶液
试验电解质为5％NaCl溶液(重量百分数) 用盐酸调整PH值至3.5 放入试样后，用恒电位仪将试样电位控制在-1.6V(SCE)，
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5.3.2 二氧化硫气体腐蚀试验 (1) 概述
模拟工业大气和污染气氛条件的加速腐蚀试验方法 适用于检验汽车零部件镀层、电子器件触点的耐蚀性及
对接触特性的影响 主要用作为检验钢制件上Ni-Cr镀层(含或不含铜底层)的
质量 试验结果很容易识别基体金属的腐蚀形式 与工业大气中的腐蚀形式极为相似
喷嘴
悬挂试样架
倾斜试样架
加热系统
6
（1）应用范围 评价各种保护涂层的厚度均匀性和孔隙度，评定批量产 品或筛选涂层的试验方法 某些循环酸性盐雾试验已被用来检验铝合金的剥落腐蚀 敏感性 模拟海洋大气对不同金属(有保护涂层或无保护涂层)的 腐蚀性——最有用的实验室加速腐蚀试验方法
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（2） 分类
中性盐雾试验方法
酸性介质 喷盐雾的方法
提高氢离子活度 模拟海洋大气条件
增大反应几率和反应速度 搅拌溶液 提高温度 增大相对湿度
增加发生腐蚀过程的频数
变温变湿
快速模拟大自然凝雾、结露和蒸发过程 3
缩短腐蚀过程的诱导期
采用缺口试样或预制裂纹试样
应力腐蚀试验
强化金属的腐蚀倾向
铬镍奥氏体不锈钢
650℃敏化处理
用电化学方法加速腐蚀过程
第五章 加速腐蚀试验方法
本章的主要内容：
5.1 盐雾试验方法 5.2 电解加速腐蚀试验方法 5.3 其它加速腐蚀试验方法
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腐蚀是一个 缓慢过程
模拟试验周期 长、费用高
长时间模拟 试验不现实
加速试验方法 在较短时间
内确定材料发生腐蚀的倾向性
和严重程度
2
适当提高介质中某重要组分的浓度
中性介质
增加溶氧量、含盐量
（2）试验条件
采用连续喷雾，喷雾采用压力为 69 – 170 kPa 运转 22 h 后，平均盐雾沉降量为 1 – 2 ml/ h/ 80cm2 所收集的溶液中NaCl浓度应在4.5-5.5%的范围内 试验温度控制在49土1℃