ZY-yd材料耐腐蚀性能的评价方法.doc
建筑材料的耐久性研究与评价方法
建筑材料的耐久性研究与评价方法建筑材料的耐久性常常受到外界环境的影响,例如气候变化、紫外线照射、海水侵蚀等。
因此,对建筑材料的耐久性进行研究和评价非常重要,可以帮助建筑师和工程师选择并使用更加耐久的材料,从而延长建筑物的使用寿命。
一、耐久性测试方法1. 实验室测试实验室测试是一种常见的耐久性测试方法,通过模拟建筑材料的使用环境进行测试,例如高温高湿、低温低湿、负载测试等。
在测试中,可以监控到材料的断裂强度、变形量、颜色变化等指标,从而评价材料的耐久性。
2. 野外测试野外测试是一种更为真实的耐久性测试方法,通过在实际建筑环境中放置建筑材料,观察其表现和变化,从而评价其耐久性。
这种方法可以更加真实地反映建筑材料在实际环境中的表现,但测试时间长,成本较高。
二、耐久性评价指标1. 抗氧化性抗氧化性是衡量建筑材料耐久性的重要指标之一,可以反映材料在空气中暴露后的变化。
建筑材料中常见的抗氧化物质有紫外线吸收剂、自由基清除剂等。
2. 水冷性水冷性指建筑材料在水中浸泡后的变化,可以反映材料的耐久性。
建筑材料中常见的水冷性指标有吸水率、干燥收缩率、饱和吸水率等。
3. 耐腐蚀性耐腐蚀性指建筑材料在酸碱等腐蚀环境中的表现和变化,可以反映材料的耐久性。
建筑材料中常见的耐腐蚀性指标有酸碱抗蚀性、氯离子渗透系数等。
4. 强度指标强度指标是建筑材料的最基本指标之一,可以直接反映材料的质量和耐久性。
常见的强度指标有抗拉强度、压缩强度、弯曲强度等。
三、常见建筑材料的耐久性评价1. 水泥水泥是建筑中最常用的材料之一,其耐久性的评价通常是通过其抗拉、抗压、抗弯强度进行评价。
同时,也需要考虑到其对碳化、裂缝、腐蚀等因素的耐受性。
2. 钢筋钢筋是建筑中常用的一种材料,其耐久性主要通过其抗拉、抗压、抗弯强度来评价。
同时,也需要考虑到其防锈、防腐等因素的耐受性。
3. 玻璃玻璃是一种容易受到外界环境影响的建筑材料,其耐久性的评价通常是通过其抗紫外线、抗震动、抗冲击等指标进行评价。
材料耐腐蚀性能的评价方法
材料耐腐蚀性能的评价方法材料的耐腐蚀性能评价是衡量材料在特定腐蚀环境中抵抗腐蚀的能力。
材料的耐腐蚀性能评价是确保材料能够在特定工作环境下具备稳定性和可靠性的关键要素之一、下面将介绍几种常用的材料耐腐蚀性能评价方法。
1.实验方法实验方法是最常用的评价材料耐腐蚀性能的方法之一、通过设计和执行腐蚀实验,来评估材料的抗腐蚀性能。
常见的实验方法包括浸泡试验、加速腐蚀试验和电化学测量。
浸泡试验是将待评价材料完全浸入特定腐蚀介质中,观察材料的质量损失、表面变化以及腐蚀产物的生成情况。
这种方法可以模拟真实工作环境,但是实验周期长,需要考虑因素较多。
加速腐蚀试验是在实验室中通过模拟工作环境中的腐蚀条件,加速材料的腐蚀过程。
常见的加速腐蚀试验方法包括盐雾试验、湿热试验和循环腐蚀试验等。
通过这些加速腐蚀试验方法,可以快速评估材料的耐腐蚀性能。
电化学测量是通过在腐蚀介质中浸泡一个工作电极、参比电极和计数电极,根据材料在腐蚀介质中的电化学行为来评估材料的耐腐蚀性能。
常见的电化学测量方法包括极化曲线和交流阻抗谱法。
2.材料性能参数通过对材料的特定性能参数进行测量和分析,可以评估材料的耐腐蚀性能。
常见的材料性能参数包括腐蚀速率、失重率、腐蚀电流密度、阻抗等。
通过对这些性能参数的分析,可以评估材料的耐腐蚀性能。
腐蚀速率指的是材料在腐蚀介质中单位时间内腐蚀的深度。
失重率是通过测量材料在腐蚀介质中的质量损失来评估材料的耐腐蚀性能。
腐蚀电流密度是通过电化学测量中的极化曲线来计算的。
阻抗是通过电化学测量中的交流阻抗谱法得到的一个参数。
3.腐蚀产物分析通过对材料腐蚀产物进行分析,可以评估材料的耐腐蚀性能。
腐蚀产物是材料在腐蚀过程中生成的物质,可以通过化学分析、物理分析和电子显微镜等方法进行分析。
腐蚀产物的分析可以帮助了解材料腐蚀过程的机理和材料的耐腐蚀性能。
总结起来,材料耐腐蚀性能的评价方法包括实验方法、材料性能参数的测量和分析,以及腐蚀产物的分析等。
材料耐腐蚀性能的评价方法2
第三,当材料表面覆盖着较厚的腐蚀产物时,进行观察腐蚀形貌时一定要注意将取出腐蚀产物前后的形貌进行综合对比,才能获得准确的结论。
两种材料在未去除腐蚀产物之前形貌相同,去除腐蚀产物后腐蚀形态可能会大相径庭。
例如,316L不锈钢在80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中腐蚀4小时后的腐蚀形貌同ZE41镁合金在NaCl溶液中腐蚀12小时的形貌基本相同,腐蚀产物都呈现龟裂状。
但是,去除腐蚀产物后发现,二者的腐蚀形态截然不同:316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中发生的是均匀腐蚀图5,而ZE41发生的则是点蚀,图6。
316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液浸泡,去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌ZE41镁合金在NaCl溶液浸泡,去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌1.1.1电化学测试法电化学测试方法是一种能够快速、准确地用于研究材料腐蚀的现代研究方法。
由于材料的腐蚀大多数属于电化学腐蚀,因此电化学测试方法在腐蚀中应用的非常广泛。
与重量法和表面观察法相比,电化学测试方法不但能够研究材料的腐蚀速度,还能够深入地研究材料的腐蚀机理。
电化学测试方法经过近50年的发展,按外加信号分类大致可以分为直流测试和交流测试;按体系状态分类可以分为稳态测试和暂态测试。
直流测试包括动电位极化曲线、线性极化法、循环极化法、循环伏安法、恒电流/恒电位法、等等;而交流测试则包括阻抗测试和电容测试。
对于稳态测试方法,通常包括动电位极化曲线、线性极化法、循环极化法、循环伏安法、电化学阻抗谱;而暂态测试包括恒电流/恒电位法、电流阶跃/电位阶跃法和电化学噪声法。
在诸多的电化学测试方法中,动电位极化曲线法和循环极化法是最基本,也是最常用的方法。
从上一节的内容可以得知,根据材料的腐蚀电化学行为,可以将材料分为两大类:活性溶解材料和钝性材料。
对于不同种类的材料,在评价其耐蚀性能时要采用不同的标准。
对于活性溶解行为的材料(镁合金、碳钢、低合金钢等)来说,仅仅采用)的高低来评价材料的腐蚀性能是不对的。
第三章腐蚀试验的评定方法
在腐蚀试验中失重法应用广泛,而且往往以失重法所得结 果作为校正其他试验方法所得腐蚀速度的标准。
主要适用于全面腐蚀,对于高度选择性的腐蚀,如晶间腐蚀,
局
成分选择性腐蚀,失重法有很大局限性。在孔蚀情况,蚀孔深
33
微少
100
少量
330
中等
1000
多
3300
大量
10000
很大量 33000
3
标准样图A:腐蚀点数目
第三章 腐蚀试验的评定方法
Assessment Methods of Corrosion testing
1. 宏观检查和微观检查 2. 重量法 3. 试样厚度和蚀孔深度测量 4. 容量法 5. 力学性质损失及其评定 6. 电阻法 7. 光学法 8. 溶液分析
失重 (克/米 2)
0.16 0.02 0.22 0.00
0.00 0.08
金属
铅 铸铁 锌 铸铁
失重 (克/米 2)
0.60 0.06 很大 0.44
软钢 不锈钢
0.08 0.00
1. 失重法
失重法测量的优点和局限
失重 法测 量的 优点
原理简单,结果直观;应用范围广,气相介质、液相介质,电解 质溶液、非电解质溶液,化学腐蚀、电化学腐蚀,都可以使用。
St
St
V- 单位:g/m2hr
年腐蚀深度Vp
VP
8.76
V d
Vp 单位:mm/y
d:材料密度, 单位 g/cm3
?? 上面两个公式的使用条件是什么?
1. 金属的腐蚀在整个暴露表面上是均匀的 2. 金属的腐蚀在试验时间内是均匀的,即腐蚀速度不 随时间变化
材料耐腐蚀性能地评价与衡量方法
1.1材料耐腐蚀性能的评价方法工程材料在使用时,一定要考虑材料在相应工况环境下的耐蚀能力。
也就是说,材料在此环境下是否会发生严重的腐蚀,从而导致工程结构的失效。
因此,如何评价在工况环境下,材料表面腐蚀的形态、腐蚀的速度就显得非常具有现实的工程意义。
概括起来,工程材料的耐腐蚀性能的评价方法可以分为三大类:重量法、表面观察法和电化学测试法。
1.1.1重量法重量法是材料耐蚀能力的研究中最为基本,同时也是最为有效可信的定量评价方法。
尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点,但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化,可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。
也正因为如此,它一直在腐蚀研究中广泛使用,是许多电化学的、物理的、化学的现代分析评价方法鉴定比较的基础。
重量法分为增重法和失重法两种,他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。
前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样,后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。
当采用重量法评价工程材料的耐蚀能力时,应当考虑腐蚀产物在腐蚀过程中是否容易脱落、腐蚀产物的厚度及致密性等因素后,在决定选取哪种方法对材料的耐蚀性能进行表征。
对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况,通常可以考虑采用失重法。
例如,通过盐雾试验评价不同镁合金的耐蚀性能时,就通常采用失重法, 图1。
而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况,例如材料的高温腐蚀,通常可以考虑采用增重法图2。
为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较,必须采用电位面积上的重量变化为表示单位,及平均腐蚀速度,如g.m -2h -1。
根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间的平均腐蚀深度,如m/a 。
这两类的速度之间的换图1 失重法测试镁合金腐蚀速度Ni –30Cr –8Al –0.5Y 铸态合金、溅射涂层、渗铝涂层在(a )1000℃高温氧化增重动力学曲线 (b) Na 2SO 4+25%wtNaCl 热腐蚀增重动力学曲线算公式为:ρAB 73.8=式中 A-按重量计算的腐蚀速度,g.m -2h -1;B-按深度计算的腐蚀速度,mm/a ; ρ-金属材料密度, g.cm -3。
材料耐腐蚀性能的评价方法-(word)可编辑
1.1材料耐腐蚀性能的评价方法工程材料在使用时,一定要考虑材料在相应工况环境下的耐蚀能力。
也就是说,材料在此环境下是否会发生严重的腐蚀,从而导致工程结构的失效。
因此,如何评价在工况环境下,材料表面腐蚀的形态、腐蚀的速度就显得非常具有现实的工程意义。
概括起来,工程材料的耐腐蚀性能的评价方法可以分为三大类:重量法、表面观察法和电化学测试法。
1.1.1重量法重量法是材料耐蚀能力的研究中最为基本,同时也是最为有效可信的定量评价方法。
尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点,但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化,可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。
也正因为如此,它一直在腐蚀研究中广泛使用,是许多电化学的、物理的、化学的现代分析评价方法鉴定比较的基础。
重量法分为增重法和失重法两种,他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。
前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样,后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。
当采用重量法评价工程材料的耐蚀能力时,应当考虑腐蚀产物在腐蚀过程中是否容易脱落、腐蚀产物的厚度及致密性等因素后,在决定选取哪种方法对材料的耐蚀性能进行表征。
对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况,通常可以考虑采用失重法。
例如,通过盐雾试验评价不同镁合金的耐蚀性能时,就通常采用失重法, 图1。
而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况,例如材料的高温腐蚀,通常可以考虑采用增重法图2。
为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较,必须采用电位面积上的重量变化为表示单位,及平均腐蚀速度,如g.m -2h -1。
根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间内的平均腐蚀深度,如m/a 。
这两类的速度之间的图1 失重法测试镁合金腐蚀速度Ni –30Cr –8Al –0.5Y 铸态合金、溅射涂层、渗铝涂层在(a )1000℃高温氧化增重动力学曲线 (b) Na 2SO 4+25%wtNaCl 热腐蚀增重动力学曲线换算公式为:ρAB 73.8=式中 A-按重量计算的腐蚀速度,g.m -2h -1;B-按深度计算的腐蚀速度,mm/a ; ρ-金属材料密度, g.cm -3。
第二章-1材料腐蚀程度的评定方法
第二章 材料腐蚀原理
第一节 材料腐蚀程度的评定方法
材料腐蚀程度的评定方法
• 材料的腐蚀倾向由其热力学稳定性决定,热 力学上不稳定的材料具有腐蚀自发性。 • 腐蚀造成的破坏状况和程度大小则取决于腐 蚀的动力学。 • 腐蚀的类型不同,所采用的评定方法也不同。 • 主要为两种评定方法: 均匀腐蚀程度的评定方法 局部腐蚀程度的评定方法
2.1 主要内容
均匀腐蚀程度的评定方法
• 金属的电化学腐蚀是由阳极溶解导致的、因而电化学腐蚀 的速率可以用阳极反应的电流密度来表征。
• 法拉第定律指出,当电流通过电解质溶液时,电极上发生 电化学变化的物质的量与通过的电量成正比,与电极反应 中转移的电荷数成反比。 • 设通过阳极的电流强度为I,通电时间为t,则时间t内通过 电极的电量为I t,相应溶解掉的金属的质量M为
当电流密度icorr的单位取A/cm2,其他量的单位同前面规定时: 重量法所表示的腐蚀速率υw: υw=3.73×10-1Aicorr/n 深度法所表示的腐蚀速率υd可以换算为???
2.1.2 局部腐蚀程度的评定方法
局部腐蚀的特点: • 材料的质量损失很小 • 材料局部腐蚀可能会很严重
• 因此,评价局部腐蚀程度不能简单地采用前面介绍 的适用于均匀腐蚀的方法,这时需要根据具体腐蚀 类型,以及对材料或结构安全可靠性的影响等来选 择适用的评定方法。
计算公式:
• 方法:直接测量腐蚀前后或腐蚀过程中某两时刻的试样厚 度。就可以得到深度法表征的腐蚀速率(失厚或增厚)。
金属材料的腐蚀类型及其试验方法
金属材料的腐蚀类型及其试验方法1 .均匀腐蚀(uniformcorrosion)均匀腐蚀(又称全面腐蚀)是指在整个合金材料表面上以比较均匀的方式所发生的腐蚀现象。
其形貌特征是发生全面腐蚀时,材料的厚度逐渐变薄,甚至腐蚀穿透。
全面腐蚀是机械设备在实际使用中发生失效的基本形式。
全面腐蚀代表材料总的重量损失。
这种腐蚀可以通过简单的浸泡试验,或查阅腐蚀方面的文献资料,或凭生产经验加以预测,便于估计设备的寿命。
在选用耐蚀材料时,其全面腐蚀性能是耐蚀性的最基本要求。
均匀腐蚀试验最常用的是重量法,即将试样谿于试验介质中,经一定时间后测量其重量变化,求出其腐蚀速率,标准为GB/T10124—1998《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》2 .点腐蚀(pittingcorrosion)钝化型金属之所以能抗腐蚀乃是由于其表面能形成一层具有保护性的钝化膜。
然而,一旦这层钝化膜遭到破坏,而又缺乏自钝化的条件或能力,金属就会发生腐蚀,如果腐蚀仅仅集中在设备的某些特定点域,并在这些点域形成向深处发展的腐蚀小坑,而金属的大部分表面仍保持钝性的腐蚀现象,称为点腐蚀。
点腐蚀的试验方法主要有电化学法和化学浸泡法。
电化学法主要是测量试样的不锈钢击穿电位。
其标准为GB/T17899-1999《不锈钢点蚀电位测量测量方法》化学浸泡法主要是采用三氯化铁溶液进行点腐蚀化学加速试验。
其标准为GB/T17899-1999《不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法》。
3 .晶间腐蚀(intergranularattack)晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域,因而,它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和(4目等)沉淀析出的有利区域。
在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀。
这种沿着材料晶粒间界先行发生的腐蚀,使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象,称为晶间腐蚀。
常用的不锈钢和合金钢的晶间腐蚀试验方法有:草酸电介浸蚀法GB/T4334.1—2000《不锈钢10%草酸浸蚀试验方法》,硫酸—硫酸铁法GB/T4334.2-2000《不锈钢硫酸—硫酸铁腐蚀试验方法》,沸腾硝酸法GB/T4334.3—2000《不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法》,硝酸—氢氟酸法GB/T4334.4—2000《不锈钢硝酸—氢氟酸腐蚀试验方法》,硫酸—硫酸铜法GB/T4334.5—2000《不锈钢硫酸一硫酸铜腐蚀试验方法》。
yd材料耐腐蚀性能的评价方法
1.1材料耐腐蚀性能的评价方法工程材料在使用时,一定要考虑材料在相应工况环境下的耐蚀能力。
也就是说,材料在此环境下是否会发生严重的腐蚀,从而导致工程结构的失效。
因此,如何评价在工况环境下,材料表面腐蚀的形态、腐蚀的速度就显得非常具有现实的工程意义。
概括起来,工程材料的耐腐蚀性能的评价方法可以分为三大类:重量法、表面观察法和电化学测试法。
1.1.1重量法重量法是材料耐蚀能力的研究中最为基本,同时也是最为有效可信的定量评价方法。
尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点,但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化,可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。
也正因为如此,它一直在腐蚀研究中广泛使用,是许多电化学的、物理的、化学的现代分析评价方法鉴定比较的基础。
重量法分为增重法和失重法两种,他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。
前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样,后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。
当采用重量法评价工程材料的耐蚀能力时,应当考虑腐蚀产物在腐蚀过程中是否容易脱落、腐蚀产物的厚度及致密性等因素后,在决定选取哪种方法对材料的耐蚀性能进行表征。
对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况,通常可以考虑采用失重法。
例如,通过盐雾试验评价不同镁合金的耐蚀性能时,就通常采用失重法, 图。
而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况,例如材料的高温腐蚀,通常可以考虑采用增重法图。
为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较,必须采用电位面积上的重量变化为表示单位,及平均腐蚀速度,如。
根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间内的平均腐蚀深度,如。
这两类的速度之间的换算公图 失重法测试镁合金腐蚀速度–––铸态合金、溅射涂层、渗铝涂层在()℃高温氧化增重动力学曲线 () 热腐蚀增重动力学曲线式为:式中按重量计算的腐蚀速度,;按深度计算的腐蚀速度,;ρ金属材料密度,。
从腐蚀实验前后的试样重量变化计算腐蚀速度(),公式为:式中Δ试样失重,;ρ金属材料密度,;试样面积,;试验周期,。
评价绝热材料对金属腐蚀性能的方法(直接测试方法和间接测试方法)
评价绝热材料对金属腐蚀性能的方法分为直接测试方法和间接测试方法直接测试方法是通过模拟实际使用过程中绝热材料与金属的相互作用,并通过一定方法加速其相互作用,来定性或定量衡量其对金属腐蚀的能力。
间接测试方法是通过测试绝热材料的卤素离子含量、浸出液pH值、吸湿性和吸水性等决定其对金属腐蚀性的根本因素,来间接评价其对金属腐蚀的能力。
需要注意的是,金属腐蚀一般发生在“水”或者“湿气”存在的环境中,尤其在常温和低温等水汽容易聚集的条件下,更容易造成金属腐蚀。
直接测试方法1、定性评价绝热材料对钢铜铝的腐蚀。
相关检测标准:GB/T 11835-2016《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》附录F,ASTM C665-12。
此两种方法利用对照样本来定性测量材料或制品对特定金属(钢、铜、铝)的腐蚀性。
通过在样品中夹入钢、铜、铝等金属试板,在参照样之间亦夹入相同的金属试板,将两者同时放置于高温高湿的试验箱中,并保持一定的试验周期(钢的腐蚀为96hr,铜和铝的腐蚀为28d)。
以参照样内夹入的金属试板为对照样,比较夹入样品中金属试板的腐蚀程度,通过90%的置信度的秩和检验法确定验收判据,从而定性判别材料对金属的腐蚀性。
以上方法在石油化工、工业管道绝热等行业规范中被广泛引用。
2、定性评价绝热材料对奥氏体不锈钢的外应力腐蚀开裂。
相关检测标准:GB/T 17393-2008《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》、GB/T 25996-2010《绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法》、ASTM C795-08、ASTM C692-13。
这几个标准所涉及的方法基本一致,针对不锈钢中用途最为广泛的奥氏体不锈钢,评价在外应力存在的情况下,绝热材料对其是否造成腐蚀性开裂的试验方法。
而所谓“外应力腐蚀性开裂”,指的是金属在某些腐蚀环境和所受应力或残余应力的综合影响下可能发生的以裂纹形式出现的破坏,如下图中被标记部分即出现了明显的裂纹。
试验原理是持续使去离子水,通过绝热材料试样,到达有应力存在的304型奥氏体不锈钢的热表面,此过程进行28d。
材料耐腐蚀性能的评价方法1
材料耐腐蚀性能的评价方法1材料耐腐蚀性能的评价方法1材料的耐腐蚀性能是指材料在特定环境条件下抵抗腐蚀的能力,它是一个重要的指标来评价材料在使用过程中的耐久性和可靠性。
评价材料耐腐蚀性能的方法有很多,下面将详细介绍其中一种方法。
一种常用的评价材料耐腐蚀性能的方法是通过腐蚀试验来进行。
腐蚀试验包括实验设备的选择、试样的制备、实验条件的设定等多个方面。
首先,需要选择合适的实验设备。
常见的腐蚀试验设备有盐雾试验箱、浸泡试验箱、高温高压腐蚀试验设备等。
不同的试验设备适用于不同的腐蚀环境和试样。
例如,盐雾试验箱适用于模拟海洋腐蚀环境,浸泡试验箱适用于模拟液体腐蚀环境。
其次,需要制备试样。
试样的制备应根据实际应用环境进行选择。
通常可以选择不同形状和尺寸的试样,例如片状、柱状、球状等。
试样的表面处理也很重要,可以通过机械处理、化学处理等方式来减少表面的不均匀性。
然后,需要设定实验条件。
实验条件包括腐蚀介质的选择、温度、压力、腐蚀时间等。
腐蚀介质应根据实际应用环境来选择,例如酸性、碱性、高温、高压等。
试验中的温度、压力和腐蚀时间应根据实际情况进行调节。
在实验进行过程中,需要定期对试样进行观察和测试。
观察可以通过光学显微镜、扫描电子显微镜等来进行。
测试可以包括腐蚀速率、腐蚀深度、腐蚀产物形态等。
通过观察和测试的结果,可以评估材料的耐腐蚀性能,并进行比较和分析。
需要注意的是,单一的腐蚀试验结果往往不能全面反映材料的耐腐蚀性能。
因此,在进行腐蚀试验时需要根据实际应用环境的要求选择不同的试验方法和参数,以综合评估材料的耐腐蚀性能。
同时,还需要考虑与其他材料和构件的配合性和相容性,以确保整个系统的稳定性和可靠性。
总之,通过腐蚀试验来评价材料的耐腐蚀性能是一种常用的方法。
这种方法可以通过模拟实际应用环境来评估材料的耐腐蚀性能,并提供实用的指导和参考。
耐腐蚀性能的评价
耐腐蚀性能的评价据《金属防腐蚀手册》(中国腐蚀与防护学会)对金属材料耐腐蚀性规定见表1-1-5(4)晶间腐蚀:在特定介质中,局部地沿着结晶粒子边界向深度方向腐蚀的形式称晶间腐蚀。
这种腐蚀,外面看不出腐蚀迹象,严重的晶间腐蚀可以穿过整个机体厚度。
产生晶间腐蚀的原因是当奥氏体不锈钢在500~700℃时,由于沿晶粒边界析出碳化铬Cr23C6功FeCr化合物——称0相,使晶界周围贫铬(阴极)——贫铬区(阳级)电池,使晶界贫铬区产生腐蚀。
由上述可看出产生晶间腐蚀是有条件的。
晶间腐蚀其内因是必须有碳化铬或0相沿晶界析出使晶界贫格,其外因是必须有腐蚀贫铬区的介质。
水和一些中性溶液并不腐蚀贫铬区,所以即使存在贫铬区也不会产生晶间腐蚀。
如果晶界不贫铬,即使有产生晶间腐蚀的介质也不会产生晶间腐蚀。
所以产生晶间腐蚀的内因、外因缺一不可。
产生贫铬的原因;一是钢水化学成分不合格,如碳高、铬低或含钛、铌的不锈钢中碳钛比或碳铌比够。
二是热处理工艺不正确或焊接或加工时加热至碳化物析出温度,而在900℃到400℃冷却速度不够快而析出碳化物造成贫铬。
2.1.1.2控制晶间腐蚀的方法。
晶间腐蚀是奥氏体不锈钢最常见的腐蚀,其危害程度极大,在使用时必须给予控制。
控制奥氏体不锈钢晶间腐蚀有三种方法;(1)执行正确的热处理工艺,将钢加热至1100℃水淬(急冷)使碳化物向固溶体中溶解。
但是,不同牌号的奥氏体不锈钢其淬火加热温度不完全都是1100℃,执行中要按标准规定。
(2)加入固定碳的元素钛或铌。
钛(Ti)铌(Nb)这两种元素同碳的亲和力大于Cr同碳的亲和力,在高温下生成Tic或Nbc,从而减少了Cr的碳化物析出量。
(3)采用含碳量≤0.03%的超低碳不锈钢2.1.1.3晶间腐蚀检验晶间腐蚀检验的前提是试样的化学万分合格并经固溶处理。
晶间腐蚀检验用的试片是80X18X3(长X宽X高),上下两平面磨至Ra0.8的溥片,并分为敏化状态试片和交货试片两种。
耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能测试及分析
耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能测试及分析概述:耐酸石棉纸板是一种特殊的建筑材料,具有耐高温、耐腐蚀、抗震等特点,广泛应用于化工、冶金、电力等工业领域。
为了确保耐酸石棉纸板的质量和性能,对其耐腐蚀性能进行测试是非常重要的。
本文将重点讨论耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能测试方法及相关分析。
一、耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能测试方法1.实验设备准备对于耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能测试,需要准备一台酸碱腐蚀试验机、一套酸浸实验介质、一台电子天平、耐酸手套、防护眼镜等实验设备。
2.标准样品制备从耐酸石棉纸板中选取一定尺寸的标准样品,如10cm×10cm的方形片,确保样品表面光滑、无划痕,并记录下样品的初始重量。
3.实验步骤首先,将标准样品放入酸碱腐蚀试验机中,调节试验介质的酸碱度和温度,根据所需测试的具体情况进行设定。
然后,将试验介质缓慢注入试验机中,确保样品完全浸泡在介质中。
根据所需测试的时间进行试验。
在试验结束后,将样品取出,用纸巾轻轻擦干,然后用电子天平称量样品的重量,并记录下来。
二、耐酸石棉纸板耐腐蚀性能分析1.数据分析根据测试结果所得到的样品重量变化数据,可以分析耐酸石棉纸板在特定酸碱介质下的耐腐蚀性能。
首先,计算样品的腐蚀速率,即每单位时间内样品的质量损失。
腐蚀速率越小,说明耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能越好。
腐蚀速率(mg/cm2·h)=(初始重量-末次重量)/(样品表面积×腐蚀时间)2.性能对比分析将不同酸碱浓度、不同温度下的耐腐蚀性能数据进行对比分析,可以评估耐酸石棉纸板在不同环境条件下的耐腐蚀性能变化。
通过比较不同样品的腐蚀速率,选取出质量损失较小的样品,这些样品具有更好的耐腐蚀性能。
3.原因分析结合测试结果及生产工艺、材料成分等相关信息,可以分析出影响耐酸石棉纸板耐腐蚀性能的主要因素。
通常,耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能与石棉纤维的含量、纸板厚度、压力、温度等因素有关。
通过分析这些因素的影响程度,可以优化生产工艺和材料组成,提高耐酸石棉纸板的耐腐蚀性能。
石棉材料的耐腐蚀性能测试
,
汇报人:
目录
测试目的
测试方法
测试结果
测试分析
测试结论
测试目的
01
评估石棉材料的耐腐蚀性能
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
确定石棉材料在不同环境下的耐腐蚀能力
了解石棉材料的耐腐蚀性能
为选择合适的石棉材料提供依据
为石棉材料的应用提供技术支持
为石棉材料的应用提供依据
了解石棉材料的耐腐蚀性能
未来研究方向
研究石棉材料的耐腐蚀性能在不同环境下的变化
研究石棉材料的耐腐蚀性能对环境和人类健康的影响
研究石棉材料与其他材料的复合效果,提高耐腐蚀性能
探索提高石棉材料耐腐蚀性能的方法和途径
感谢观看
汇报人:
试验时间:24小时
结果分析:石棉材料在盐雾环境中表现出良好的耐腐蚀性能,表面无明显腐蚀迹象,性能稳定。
测试分析
04
石棉材料的耐腐蚀性能分析
测试目的:评估石棉材料在不同环境下的耐腐蚀性能
测试方法:采用浸泡、盐雾、高温等试验方法
测试结果:分析石棉材料在不同环境下的腐蚀程度和变化趋势
结论:根据测试结果,提出石棉材料在特定环境下的耐腐蚀性能评价和建议
石棉材料的耐腐蚀性能:耐酸、耐碱、耐高温等
石棉材料的应用领域:建筑、化工、石油等行业
石棉材料的环保问题:对人体和环境的影响及处理方法
测试结论
05
石棉材料的耐腐蚀性能评价
测试方法:采用浸泡法、电化学测试法等
测试结果:石棉材料在不同环境下的耐腐蚀性能不同
结论:石棉材料具有一定的耐腐蚀性能,但在某些环境下可能会受到腐蚀
石棉材料在不同环境下的耐腐蚀性能比较
耐腐蚀标准
耐腐蚀标准
耐腐蚀标准是指针对不同材料或产品,在其使用或储存过程中所需具备的抗腐蚀能力的要求和评估标准。
耐腐蚀标准的制定旨在确保产品在使用期间具有稳定的性能和长寿命,同时也是对产品质量的一种保障措施。
不同材料和产品的耐腐蚀标准不同,主要取决于其所需的抗腐蚀特性和使用环境。
例如,钢材的耐腐蚀标准包括耐酸、耐碱、耐盐水等多种特性,而铝合金的耐腐蚀标准则主要考虑其与其他材料的接触腐蚀等问题。
耐腐蚀标准还包括对材料或产品进行评估的方法和标准。
评估方法包括化学分析、电化学测试、腐蚀试验等,评估标准则包括国际标准、行业标准以及企业内部标准等。
对于需要耐腐蚀性能的材料或产品,耐腐蚀标准的制定和执行是非常重要的,它能够确保产品在使用期间不会出现腐蚀问题,从而提高产品的质量和可靠性。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
1.1材料耐腐蚀性能的评价方法工程材料在使用时,一定要考虑材料在相应工况环境下的耐蚀能力。
也就是说,材料在此环境下是否会发生严重的腐蚀,从而导致工程结构的失效。
因此,如何评价在工况环境下,材料表面腐蚀的形态、腐蚀的速度就显得非常具有现实的工程意义。
概括起来,工程材料的耐腐蚀性能的评价方法可以分为三大类:重量法、表面观察法和电化学测试法。
1.1.1重量法重量法是材料耐蚀能力的研究中最为基本,同时也是最为有效可信的定量评价方法。
尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点,但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化,可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。
也正因为如此,它一直在腐蚀研究中广泛使用,是许多电化学的、物理的、化学的现代分析评价方法鉴定比较的基础。
重量法分为增重法和失重法两种,他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。
前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样,后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。
当采用重量法评价工程材料的耐蚀能力时,应当考虑腐蚀产物在腐蚀过程中是否容易脱落、腐蚀产物的厚度及致密性等因素后,在决定选取哪种方法对材料的耐蚀性能进行表征。
对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况,通常可以考虑采用失重法。
例如,通过盐雾试验评价不同镁合金的耐蚀性能时,就通常采用失重法, 图1。
而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况,例如材料的高温腐蚀,通常可以考虑采用增重法图2。
为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较,必须采用电位面积上的重量变化为表示单位,及平均腐蚀速度,如g.m -2h -1。
根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间内的平均腐蚀深度,如m/a。
这两类的速度之间的图1 失重法测试镁合金腐蚀速度Ni –30Cr –8Al –0.5Y 铸态合金、溅射涂层、渗铝涂层在(a )1000℃高温氧化增重动力学曲线 (b) Na 2SO 4+25%wtNaCl 热腐蚀增重动力学曲线换算公式为:式中 A-按重量计算的腐蚀速度,g.m-2h-1;B-按深度计算的腐蚀速度,mm/a;ρ-金属材料密度, g.cm-3。
从腐蚀实验前后的试样重量变化计算腐蚀速度V(mm/a),公式为:式中ΔW-试样失重,g;ρ-金属材料密度, g.cm-3;A-试样面积, cm2;t-试验周期, h。
失重法的关键操作之一就是完全清除腐蚀产物,而又不损伤基体金属。
常用工程材料去处表面腐蚀产物的标准方法如表所示。
采用失重法对材料进行腐蚀性能评价时,由于不同的研究者会采用不同的试样尺寸、腐蚀介质以及试验温度,导致所获得的数据很难具有可比性。
因此,为了解决这个问题,人们规范了一种标准的腐蚀试验方法—盐雾腐蚀试验。
目前,工业界普遍通过盐雾试验并结合失重测试来表征材料的耐腐蚀性能。
根据ASTM B117的要求,试样以15-30度的倾角放置,采用5%的NaCl溶液进行雾化喷雾,试验温度35℃。
盐雾实验要求盐雾箱内的容积要足够大,不得将盐雾直接喷射到实验的表面。
1.1.2表面观察法1.1.2.1宏观观察就是对材料在腐蚀前后及去除腐蚀产物前后的形态做肉眼分析,还应该注意腐蚀产物的形态和分布,以及他们的厚度、颜色、致密度和附着性;同时还应该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。
虽然这种观察是很粗糙的,但任何精细的服饰研究都辅以这种方法。
1.1.2.2显微观测就是对受腐蚀的试样进行金相检查或断口分析,或者用扫描电镜、透射电镜、电子探针等做微观组织结构和相成分的分析,据此可研究微细的腐蚀特征和腐蚀动力学。
一些工程材料中,常见腐蚀形态的显微形貌如图所示。
对受腐蚀的试样进行显微观察时,需要注意的几点是:第一,在观察表面形貌时,特别是一些局部腐蚀的形貌时,一定要注意腐蚀截面形貌的观察。
这是因为局部腐蚀可能在材料表面所造成的腐蚀并不很显著,而在材料的内部发展。
不锈钢等材料的点蚀就是一例,图3。
第二,在观察材料的氧化膜截面形貌时,要注意采用扫描电子显微镜的背散射模式进行观察。
扫描电镜在腐蚀形貌观察时,通常有两种工作模式,一种是二次电子相模式,一种是背散射模式。
二次电子相通过测试二次电子,来获得试样表面的形貌,而背散射模式则可以通过测试背散射电子,获得试样表面元素分布的情况。
通过背散射模式观察腐蚀试样氧化膜界面的形貌,可以很容易地分辨出氧化膜内元素的分布,从而判断出氧化膜是单层结构还是多层结构, 图4。
图3 不锈钢丝上的点蚀,可以看到典型的花边第三,当材料表面覆盖着较厚的腐蚀产物时,进行观察腐蚀形貌时一定要注意将取出腐蚀产物前后的形貌进行综合对比,才能获得准确的结论。
两种材料在未去除腐蚀产物之前形貌相同,去除腐蚀产物后腐蚀形态可能会大相径庭。
例如,316L不锈钢在80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中腐蚀4小时后的腐蚀形貌同ZE41镁合金在NaCl溶液中腐蚀12小时的形貌基本相同,腐蚀产物都呈现龟裂状。
但是,去除腐蚀产物后发现,二者的腐蚀形态截然不同:316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中发生的是均匀腐蚀图5,而ZE41发生的则是点蚀,图6。
316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液浸泡,去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌ZE41镁合金在NaCl溶液浸泡,去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌1.1.3电化学测试法电化学测试方法是一种能够快速、准确地用于研究材料腐蚀的现代研究方法。
由于材料的腐蚀大多数属于电化学腐蚀,因此电化学测试方法在腐蚀中应用的非常广泛。
与重量法和表面观察法相比,电化学测试方法不但能够研究材料的腐蚀速度,还能够深入地研究材料的腐蚀机理。
电化学测试方法经过近50年的发展,按外加信号分类大致可以分为直流测试和交流测试;按体系状态分类可以分为稳态测试和暂态测试。
直流测试包括动电位极化曲线、线性极化法、循环极化法、循环伏安法、恒电流/恒电位法、等等;而交流测试则包括阻抗测试和电容测试。
对于稳态测试方法,通常包括动电位极化曲线、线性极化法、循环极化法、循环伏安法、电化学阻抗谱;而暂态测试包括恒电流/恒电位法、电流阶跃/电位阶跃法和电化学噪声法。
在诸多的电化学测试方法中,动电位极化曲线法和循环极化法是最基本,也是最常用的方法。
从上一节的内容可以得知,根据材料的腐蚀电化学行为,可以将材料分为两大类:活性溶解材料和钝性材料。
对于不同种类的材料,在评价其耐蚀性能时要采用不同的标准。
对于活性溶解行为的材料(镁合金、碳钢、低合金钢等)来说,仅仅采用)的高低来评价材料的腐蚀性能是不对的。
这种错误的认识来源腐蚀电位(Ecorr于仅仅关注了材料腐蚀的热力学趋势,而忽略了材料的腐蚀动力学特征。
在评价),腐蚀电流越小,材活性溶解材料的耐蚀能力时,首要的参数是腐蚀电流(icorr料的耐蚀性能越好,这是因为腐蚀电流是由材料的溶解所造成的。
AZ91E和MEZ 两种镁合金的极化曲线如图7所示,从图中可以看出:尽管MEZ合金的腐蚀电位远远低于AZ91E合金,但是考虑到MEZ合金的腐蚀电流要明显小于AZ91E合金,所以MEZ合金的耐蚀性能应当高于AZ91E合金,这一点从盐雾腐蚀失重和金相观察结果中都得到了证实。
图7只要当两种材料的腐蚀电流大体相同时,腐蚀电位才是一个需要考虑的参数,腐蚀电位越高,材料的耐蚀性能越好。
举一个例子可以有助于更好的理解这句话,图8:当电位为a 时,纯镁处在腐蚀电位,纯镁发生腐蚀;而AZ91D 镁合金则处在阴极状态,没有发生腐蚀。
当电位为b 时,纯镁处在阳极电位而发生严重的腐蚀;与之对比,AZ91D 镁合金则还处在阴极状态,没有发生腐蚀。
当电位为c 时,纯镁和AZ91D 镁合金都处在阳极电位下,但是AZ91D 镁合金的阳极电流则明显小于纯镁,此时AZ91D 的腐蚀速度低于纯镁。
从上述的三种典型的情况来看,AZ91D 合金在各个电位下其溶解电流都小于纯镁,所以可以判断AZ91D 合金的耐蚀能力优于纯镁。
综合上面的论述,可以对活性溶解材料耐蚀性能的评价标准做一下总结: ● 首先要看腐蚀电流的大小,腐蚀电流越小,材料的耐蚀性能越好; ● 当材料的腐蚀电流相差不大时,腐蚀电位越高,材料的耐蚀性能越好。
对于钝性材料(铝合金、钛合金、不锈钢、镍合金、锆合金)来说,在评价此类材料的耐蚀性能时,应当评价材料钝化区的性能,而不是去比较材料的腐蚀电流和腐蚀电位。
这是因为由于材料能够钝化,所以在工程应用过程中,人们都E (V S C E )i(A/cm 2)会将这些材料做钝化处理后才使用。
通过动电位极化曲线可以获得两个表征材料腐蚀性能的参数:击破电位Eb和维钝电流ipass。
击破电位越高材料的耐蚀性能越好;维钝电流越低材料的耐蚀性能越好。
例如,在0.1M H3BO3+0.025M Na2B4O7溶液中(图 9),纳米孪晶镍与铸态纯镍相比,击破电位升高,维钝电流减小,经过纳米孪晶后,镍的耐蚀能力得到了明显的提高。
图9再比如,经过载波钝化处理之后,A890双相不锈钢的击破电位变化不大,但是维钝电流却显著下降,这说明载波后的双相不锈钢耐蚀能力明显增强。
图10图10在评价工程材料的耐蚀能力时,有这样一种非常困扰的现象是经常遇到的,如图11所示。
1Cr17Ni2不锈钢的击破电位低于1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢,但是1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢的维钝电流却高于1Cr17Ni2不锈钢。
根据上面介绍的评价标准,很难判断那种材料的耐蚀性能更好。
图11因此,需要引入评价钝性材料耐蚀性能的第三个标准,保护电位E p 。
保护电位通过测试循环极化曲线获得,用于表征材料在发生点蚀之后的自钝化、自修补能力。
按照ASTM 循环极化曲线的测试标准,扫描电位从相对开路电位(OCP )-300mV 开始,至电流密度达到1mA.cm -2时,开始负方向电位扫描,直至电位达到相对开路电位(OCP )-300mV 时结束,扫描速度1mV/s 。
负方向扫描曲线与阳极极化曲线的交点即为保护电位。
1Cr17Ni2不锈钢和1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢的循环极化曲线如图12所示,可以发现1Cr17Ni2不锈钢的负方向扫描曲线与阳极极化曲线相交,而1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢的负方向扫描曲线则与阴极极化曲线相交,这说明1Cr17Ni2不锈钢具有保护电位,而1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢则没有。
也就是说, 1Cr17Ni2不锈钢在点蚀发生后,当电位下降时能够修复点蚀蚀孔,使之发生再钝化;而1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢发生点蚀以后,点蚀会不断地发展,不能修复。
结合循环极化的结果,可以判断:尽管1Cr17Ni2不锈钢的击破电位低于E (V A g /A g C l )i(A.cm -2)1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢,由于1Cr17Ni2不锈钢具有保护电位,1Cr17Ni2不锈钢耐蚀性能优于1Cr12Ni2WMoVNb 不锈钢。