第4章 常规实验室腐蚀试验方法
金属腐蚀试验方法
2017/9/22
西南石油学院储运研究所
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2. 氧化还原电位 测定土壤氧化还原电位， 常采用甘汞电极作参比电极，铂电极作指示电 极。见图6－l当两支电极插入土中时，铂电极 和介质之间的界面就有电子转移，形成一个电 位差，这一差值表明了氧化还原体系传出或收 入电子的趋势，氧化还原电位则是这种趋势的 一个定量指标。
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金属的耐蚀性既受材料因素影响，又受介 质因素影响。此外，还受温度、系统的几何形 状和尺寸、金属与介质的相对运动以及力学因 素等的影响。这些因素的组合与变化，构成了 错综复杂的金属腐蚀条件和表现形式。现实的 腐蚀与腐蚀控制的课题是相当复杂的。因此不 可能有一种通用而万能的试验方法和仪器用于 所有的试验目的。只能根据腐蚀试验的具体目 的和客观条件的可能性，选择现有的或设计新 的腐蚀试验方法、测试技术及相应的仪器装置。
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6.在发生腐蚀事故时，查清原因和寻找解 决问题的办法。 7.选择有效的防腐蚀措施，并估计其效果 如何。 8.研制发展新型耐蚀合金。 9.对站场设备、油气预处理厂设备的腐蚀 状态进行间断的或连续的监视性检测，进而控 制腐蚀的发生和发展。 10.进行腐蚀机理与腐蚀规律的研究。
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图6-4 阴极化曲线测试装置 a－饱和甘汞极；b一试验阴极； c-辅助阳极；p-UT-9直流高阻电位差计
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6. 管罐电解法 取自管道沿线的土壤、装在 铁罐中，试验用管经酸洗除锈、水洗、烘干衡 重，插入罐内土中，如图 6 －5 。钢管接 6 伏电 池正极，铁笼接负极，连续通电24小时，钢管 产生电解腐蚀。取出钢管除锈、称重。计算失 重，根据失重多少，判断土壤的腐蚀性。 可利用上述各测定结果进行综合分析来划分 土壤腐蚀性等级，其综合标准见表6－3。
常用腐蚀检测方法
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。
腐蚀试验及监测
金属腐蚀试验重量法腐蚀试验根据前后试样质量的变化测定腐蚀速率，并以此判断材料的耐蚀性。
试验周期=50/腐蚀速率（mm/a）极化间隔法：时间对金属的腐蚀速率和介质的侵蚀性影响的一个方法。
将几个相同的试样全部放在同一腐蚀介质中试验，在整个试验时间内，外加的试验条件不变。
A1、A t、A(t+1)分别为1天、t天、（t+1）天后各试样的腐蚀量。
A2=A(t+1)-A t为计算量。
B为新试样在溶液中经过t天浸泡后暴露一天所测得的腐蚀量。
溶液的侵蚀性不变降低增加A1=BB<A1A1<B金属的腐蚀速率不变降低增加A2=BA2<BB<A2晶间腐蚀试验、检测方法及其评定试验方法分类：化学试验方法（成熟、应用广泛），电化学试验方法（正在发展中、未标准化）、物理试验方法（金相法、弯曲法）。
草酸电解浸蚀试验沸腾硝酸试验硫酸-硫酸铁试验酸性硫酸铜试验硝酸-氢氟酸试验腐蚀监测腐蚀监测是腐蚀控制过程中的一种手段，目的是为了发现设备和装置上的腐蚀现象，揭示腐蚀过程，了解腐蚀控制效果，迅速、准确地判断设备的腐蚀情况和存在隐患，以便研究制定出恰当的防腐蚀措施和提高设备和装置运行的可靠性。
腐蚀监测就是对设备的腐蚀速率和某些与腐蚀速率有密切关系的参数进行连续或断续测量，同时根据这种测量对生产过程的有关条件进行控制的一种技术。
腐蚀监测现主要技术：旁路试验装置、在设备运转过程中装入或取出试样。
超声波测厚法、电阻测量法可用于全面腐蚀在设备运转过程中对其频繁多次的测量。
新发展：1、线性极化法以及其他实验室用的电化学技术（跟踪金属表面在真实环境中的腐蚀行为，计算出实际年腐蚀速率与测厚技术相结合）2、计算机辅助3、无损探伤技术的进步和探伤方法的不断开拓。
腐蚀监测的要求：必须使用可靠，可以长期进行测量，有适当的精度和测量重现性，以便更确切地判定腐蚀速率；应当是无所检测，测量不需要停车；有足够高的灵敏度和反应速率，测量过程尽可能短，以满足自动报警和自动控制的要求；操作维护简单。
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。
腐蚀类型及其试验方法(Word最新版)
腐蚀类型及其试验方法通过整理的腐蚀类型及其试验方法相关文档，渴望对大家有所扶植，感谢观看！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“自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自然气中，当气体中的硫化氢分压等于或大于0．000 35 MPa，称为自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（匀整腐蚀和局部腐蚀）等形态腐蚀的可能性。
应在压力容器设计中予以留意。
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状况下发生（而SSC在确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。
腐蚀实验指导书2015
实验一恒电位法测定阳极极化曲线一、目的1．了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。
2．熟悉恒电位测定极化曲线的方法。
3．通过阳极极化曲线的测定，学会选取阳极保护的技术参数。
二、基本原理测定金属腐蚀速度、判断添加剂的作用机理、评选缓蚀剂、研究金属的钝态和钝态破坏及电化学保护，都需测量极化曲线。
测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作用下，金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度（以下简称电流密度）之间的关系。
阳极电位和电流的关系曲线称为阳极极化曲线。
为了判断金属在电解质溶液中采用阳极保护的可能性，选择阳极保护的三个主要技术参数–––致钝电流密度、维钝电流密度和钝化电位（钝化区电位范围）。
必须测定阳极极化曲线。
测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。
以电流密度为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法，以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。
一般情况下，若电极电位是电流密度的单值函数时，恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。
但是如果某种金属在阳极极化过程中，电极表面壮态发生变化，具有活化/钝化变化，那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来，这时若采用恒电流法，则阳极过程某些部分将被掩盖，而得不到完整的阳极极化曲线。
在许多情况下，一条完整的极化曲线中与一个电流密度相对应可以有几个电极电位。
例如，对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。
由阳极极化曲线可知，在一定的电位范围内，金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区，还可知金属的自腐蚀电位（稳定电位）、致钝电流密度、维钝电流密度和维钝电位范围。
用恒电流法测量时，由自腐蚀电位点开始逐渐增加电流密度，当达到致钝电流密度点时金属开始钝化，由于人为控制电流密度恒定，故电极电位突然增加到很正的数值（到达过钝化区），跳过钝化区，当再增加电流密度时，所测得的曲线在过钝化区。
因此，用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况，而是从活化区跃入过钝化区。
腐蚀试验方法范文
腐蚀试验方法范文腐蚀试验是指将金属材料暴露于特定的腐蚀环境中，通过观察和测量腐蚀后的材料性能变化，以评估材料在特定环境中的耐蚀能力。
根据不同的试验目的和要求，有多种不同的腐蚀试验方法可供选择。
下面将介绍几种常用的腐蚀试验方法。
1.直接暴露试验法直接暴露试验法是最简单直接的腐蚀试验方法，即将试样直接暴露于腐蚀介质中，然后通过一段时间后观察试样的腐蚀情况。
该方法适用于评估材料的常规腐蚀性能，能提供较为直观的腐蚀信息。
但是，由于试样暴露于腐蚀介质的时间长短和实际使用条件的复杂性，其评估结果具有一定的不确定性。
2.加速腐蚀试验法加速腐蚀试验法是通过人为创造高速腐蚀环境，以加快金属材料的腐蚀速度，从而在较短时间内获得腐蚀性能信息的方法。
常用的加速腐蚀试验方法有盐雾试验、湿热试验、氢脆试验等。
加速腐蚀试验提供了一种在短时间内评估材料腐蚀性能的方法，但是与实际使用条件可能存在差异，因此其结果需谨慎解释。
3.电化学腐蚀试验法电化学腐蚀试验法是通过测量电位和电流等电化学参数，来评估材料的腐蚀性能的方法。
常用的电化学腐蚀试验方法有极化曲线法、交流阻抗法、电化学噪声法等。
电化学腐蚀试验法能够提供材料的电化学行为信息，如腐蚀速率、极化行为和腐蚀类型等。
同时，电化学腐蚀试验还可以用于评估材料的耐腐蚀性能和指导防护措施的制定。
4.现场腐蚀试验法现场腐蚀试验法是将试样暴露在实际使用环境中，通过定期检测试样的腐蚀情况来评估材料的耐蚀性能。
该方法能够提供最接近实际使用条件的腐蚀信息，对于评估材料在特定工况下的性能具有重要意义。
但是，现场腐蚀试验周期长、工作量大，且试验结果会受到环境因素的影响，需要谨慎设计和指导。
综上所述，腐蚀试验方法的选择应根据试验目的、试样材料和试样形状等因素进行评估。
对于评估材料腐蚀性能，应选择适当的试验方法并结合其他试验方法和理论分析来进行综合评估。
此外，还需注意试验条件的选择和控制，以确保试验结果的准确性和可靠性。
化学反应的腐蚀作用实验步骤
化学反应的腐蚀作用实验步骤一、引言化学反应的腐蚀作用是指物质与环境中的其他物质发生化学反应，导致物质表面的堆积、破坏或溶解等现象。
化学腐蚀既是实验室中的常见现象，也广泛存在于我们的日常生活中。
为了深入了解化学腐蚀的发生过程和特点，开展化学反应的腐蚀作用实验是一种常用的手段。
本文将介绍化学反应的腐蚀作用实验的详细步骤。
二、实验材料1. 铁片/铜片/铝片等金属样品（可根据实际需要选择）2. 盐酸（浓度可根据实际需要选择）3. 烧杯4. pH试纸5. 显微镜（可选）三、实验步骤1. 实验前准备：a. 将金属样品切割成适当大小的块状，并确保表面无明显氧化物。
b. 准备足够的盐酸，并根据实验需要确定适当的浓度。
c. 准备好烧杯和pH试纸。
2. 实验操作：a. 将烧杯放在实验台上，加入足够的盐酸，使金属样品完全浸泡在盐酸中。
b. 观察金属样品的表面变化，记录变化的颜色、气味等。
c. 用pH试纸测试盐酸溶液的酸碱性，并记录结果。
d. 可选：利用显微镜观察金属表面的微观结构变化。
3. 实验结束：a. 取出金属样品，用清水彻底清洗，以防腐蚀物残留引起进一步的腐蚀。
b. 仔细观察金属样品的表面变化，记录变化结果，包括颜色、质地等。
c. 分析并总结实验结果，得出结论。
四、实验注意事项1. 实验操作时应佩戴防护眼镜、实验手套等必要的防护装备，避免盐酸溅到皮肤或眼睛造成伤害。
2. 盐酸为强酸，操作时需小心，避免摄入或吸入，应保持实验室通风良好。
3. 实验后及时清洗实验器材，避免腐蚀物残留引起进一步的腐蚀。
4. 在实验过程中以及实验结束后，要仔细观察金属样品的表面变化，记录并总结实验结果。
五、实验结果与讨论根据实验步骤和实验记录，可以观察到金属样品在盐酸中发生了腐蚀作用，表面发生了颜色变化、产生了气味等现象。
pH试纸测试结果显示盐酸溶液呈酸性。
显微镜观察结果可以进一步揭示金属表面微观结构的变化。
根据实验结果，可以总结出化学反应的腐蚀作用的特点和规律。
腐蚀性质测试方法讲义
High K材料之需求
電感
• 電感是指線圈在磁場中活動時，所能感應到的電流的 強度。單位是「亨利」（H）。V=L di/dt • V 是產生的電壓，單位是伏特。 • L是裝置的電感，單位是亨利。 • di/dt是電流的時變率，單位是安培/秒。 • 電感的作用是阻礙電流的變化，但是這種作用與電阻 阻礙電流流通作用是有區別的。電阻阻礙電流流通作 用是以消耗電能為其標誌，而電感阻礙電流的變化則 純粹是不讓電流變化，當電流增加時電感阻礙電流的 增加，當電流減小時電感阻礙電流的減小。 • 電感阻礙電流變化過程並不消耗電能，阻礙電流增加 時它將電的能量以磁場的形式暫時儲存起來，等到電 流減小時它也將磁場的能量釋放出來，反正就是阻礙 電流的變化。
電阻之等效電路
各種材料之電阻係數區分方式
二線及四線電阻測量方式
電阻與電阻系數之關係
• 電阻(resistance)R(Ω)=V/I • 片電阻（sheet resistivity)Rs(Ω/sq.)=V/I*RCF • 體積電阻（volume resistivity)Rv(Ω.cm)=Rs*t(cm)
陰極防蝕
• 外加電流保護法： • 以不溶性材料為陽極，連接至外加直流電源供應器之 正輸出端 • 電源供應器之負的輸出端連接至欲保護之金屬，陰極 所需要之電子由直流電源供應器供應 • 犧牲陽極： • 將欲保護之零件作為陰極，另一活性較大的金屬作為 陽極 • 使組成伽凡泥電池，由犧牲陽極提供價電子至陰極而 達到防蝕作用 • 常用鎂、鋅、鋁做為犧牲陽極
• 加工精度不易達成較佳的條件和加工穩定度，因為影
響電化學拋光的電解參數很多，不容易控制
電流－電壓（I-V)曲線
蝕刻(Etching)區（B-C)
• 此時有陽極膜（Anodic film)產生，此薄膜為陽 極表面解離析出的高濃度金屬離子膜，但是所 生成的量不穩定，所以電解效果呈蝕刻現象， 在此加工區域的電流密度會與電壓呈正比，一 般電化學加工大都在此區域。
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。
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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
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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
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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。
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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。
金属的腐蚀与防护实验
金属的腐蚀与防护实验引言：金属腐蚀是指金属在特定环境中与周围介质发生化学或电化学反应导致其逐渐破坏的现象。
金属腐蚀不仅会减少金属材料的使用寿命，还对工业生产、基础设施等方面造成了严重的经济损失。
因此，研究金属腐蚀的机理和开发有效的防护措施对于改善材料耐蚀性具有重要意义。
本文将介绍一些常见的金属腐蚀实验方法和防护技术，以帮助了解和应对金属腐蚀问题。
一、金属腐蚀实验方法1. 腐蚀速率测定实验腐蚀速率测定实验是通过定量检测金属在特定环境中被腐蚀的速率来评估材料的耐腐蚀性能的。
常用的方法有失重法、电化学法和微观测量法等。
其中，失重法是最常见的实验方法之一，通过在特定环境中浸泡金属样品，然后测量样品在一段时间内的质量变化，从而计算出金属的腐蚀速率。
2. 构建电化学腐蚀实验系统电化学腐蚀实验是用来研究金属在电解质溶液中受电化学反应的影响。
构建一个电化学腐蚀实验系统需要的设备包括电化学工作站、扫描电位计、电化学腐蚀池等。
实验过程中，通过控制电位、电流等参数来模拟不同腐蚀环境，从而研究金属在特定电化学条件下的腐蚀机制。
3. 金属腐蚀形貌观察通过光学显微镜、扫描电子显微镜等仪器，观察腐蚀金属的表面形貌和微观结构变化。
这些观察可以帮助我们更好地理解金属腐蚀的机理，并为防护技术的开发提供具体参考。
二、金属腐蚀的分类金属腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
1. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属在无电流条件下与周围环境中的化学物质发生反应导致金属受损的过程。
常见的化学腐蚀类型有酸腐蚀、碱腐蚀、盐腐蚀和氧化腐蚀等。
不同的金属在不同的环境中会发生不同类型的化学腐蚀。
2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中由于电化学反应而受到腐蚀的过程。
电化学腐蚀通过电子迁移和离子迁移两个步骤进行，其中电子迁移导致金属的离子化，离子迁移使离子迁移到金属的表面或远离金属表面。
常见的电化学腐蚀类型有腐蚀电池、差电池腐蚀和受控电位腐蚀等。
三、金属腐蚀的原因金属腐蚀的原因主要有以下几个方面：1. 环境因素：包括湿度、温度、pH值、氧气含量、盐度等；2. 金属材料的成分：不同金属材料的成分会影响其对特定环境的耐腐蚀能力；3. 金属的微观结构：晶界、晶粒大小、缺陷等对金属的腐蚀行为有重要影响。
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。
3-腐蚀试验方法
高速流动溶液试验
高速流动溶液试验的试样和支架a
及试验不同流速作用的机构b
1—尼龙；2—试验固定环；3—试样
转动金属试样的试验
酸溶液中的旋转圆盘 试验装置
1－冷凝器； 2—试样； 3—加热套； 4—不锈钢烧杯； 5—液温高温计； 6、8—聚四氟乙烯轴承； 7—聚四氟乙烯冷凝器； 9—电动机
控温试验－－传热面试验
控温试验－－温差腐蚀试验
温差腐蚀试验电解池
1— 辅助电极； 2—鲁金毛细管； 3—多孔玻璃圆盘； 4—软铜工作电极
控温试验－－高温高压釜试验
附有观察孔的高压釜
1－试样； 2－石英玻璃； 3－硬制玻璃； 4－PTFE垫圈； 5—照明
氧化试验
间断称重的高温氧化试验装置
1— 马弗炉；2—坩埚架；
3—坩埚；4—试样
升降溶液的 间浸试验装置
1— 空气泵； 2—压力调节器； 3—毛细管分压器； 4—存储器； 5—歧管； 6—腐蚀试样容器
动态浸泡试验
利用水位差原理更新
溶液的腐蚀试验装置
控制排液流量更新溶液的腐蚀试验装置
1 —试验液槽；2－空气调整装置；3－试样； 4 —恒温器；5、7—流量调整阀； 6—进水泵；8—搅拌泵；9—流量计
半浸试验
多用途浸泡装置 （NACETAM-10-69）
A—热电偶孔； B—烧瓶； C—试样； D—进气管； E—加热套； F—液面； G—备用接口； H—回流冷凝器
间浸试验
升降试样的间浸试验装置
1－容器；2－试样； 3－平衡锤；4－电动机； 5－轴承；6－绳索； 7－恒温器
转鼓型间浸试验装置
1－枢轴；2－轴；3－固定螺母； 4－驱动轴；5－腐蚀槽；6－可 动平台；7－试样；8－辐射状沟槽； 9－非金属圆盘；10－干燥器
腐蚀与防护实验指导书
金属腐蚀与防护的实验一、重量法测定金属腐蚀速度一、目的要求1.掌握重量法测定金属腐蚀速度的原理和方法。
2.用重量法测定碳钢在稀硫酸中的腐蚀速度。
二、基本原理重量法是根据腐蚀前后金属试件的重量的变化来测定金属腐蚀速度的。
把待测的金属做成一定形状和大小的试件，放在测试环境中，经过一定时间后，取出并测量其重量和尺寸变化，计算其腐蚀速度。
对于失重法，可由下面公式计算腐蚀速度。
V-=（w0-w1）/（st）式中：V—金属的腐蚀速度，g/m2·h；w0—试件腐蚀前的重量，g；w1—试件腐蚀后并经过除去腐蚀产物后的重量，g；s—试件暴露在腐蚀环境中的面积，m2；t—试件腐蚀的时间，h。
腐蚀深度指标表示公式如下：V l=8.76×V-/ρ—用腐蚀深度表示的金属腐蚀速度，mm/a式中： Vlρ—金属的密度，g/cm3。
三、仪器与药品碳钢试件、稀硫酸8%、金相砂纸、细尼龙丝、电子天平等四、操作步骤1.试样用金相砂纸打磨，以除去表面氧化膜。
2.在电子天平上称重，精确到0.1mg。
用游标卡尺测量暴露的全部表面积，精确到0.02mm。
在烧杯中注入8%硫酸水溶液，将试件系于尼龙丝的一端，另一端系在玻璃棒上。
然后用无水酒精和丙酮棉球清洗试件的表面以除污垢。
把玻璃棒横担于烧杯上，使试件处于溶液的中部。
观察并记录现象。
3.记录时间，从试件进入溶液时起，到试件取出时止，实验时间为1小时。
4.试验结束后取出试件，用自来水冲洗。
5.试样干燥后(可用冷风吹)，称重，除去腐蚀产物，再清洗干燥并称重，如此反复几次，直至前后相邻两次去膜后的重量差不大于0.5mg，即视为腐蚀产物完全清除，记录之。
五、数据记录室温介质试样浸入时间试样取出时间列出一组数据的计算过程。
七、思考与讨论1.重量法测定金属腐蚀速度的优点、缺点及适用范围?2.分析实验数据的误差来源。
3.写出有关电极反应式。
实验二恒电位法测定阴极极化曲线一、目的要求1.掌握恒电流法测定阴极极化曲线的基本原理和方法。
第4章常规实验室腐蚀试验方法综述
冲刷样架结构图
11
3.控温试验
等温试验（溶液温度为控制对象） 传热面试验（温度梯度产生溶液密度的差别，高温金属侧 产生气泡引起对流） 温差腐蚀试验 高温高压釜试验 高压釜的基本要求是：密闭性好，不能渗漏液体和气 体；釜壁测量抗介质腐蚀；有足够强度，可承受长期高压 作用；为试验安全并满足多种实验要求，应附设必要装置， 如温度和压力的控制、测量装置和电化学测量接口等
当使用含钒燃油时，燃烧生成的V2O5，在燃 气装置中常以熔融相存在。其为酸性氧化 物，它能破坏金属氧化膜，通过高价氧化 物 低价氧化物的自催化过程在金属/ 氧化膜界面处不断腐蚀。
如果环境中油碱金属或硫存在，则腐蚀更 为加速，因V2O5与Na2O、Na2SO4生成低熔点 共晶的复合氧化物。
方法
是一种模拟试验，也是一种加速试验
为水溶液提供加速腐蚀条件，因为在大部分暴露时间 中试样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，水分蒸发，腐蚀组分 浓缩；腐蚀产物膜破裂使腐蚀速度升高。
试验装置：升降式、转鼓型间浸试验装置。 注意频率、环境温度、湿度 条件选择与所用装置工作原理有关。一般，溶液和空 气中的暴露时间比应视具体要求而定，一般为1：1－1： 10，一次循环总时间1－60min，有时可以达24h。
传热面试验
试验原理 在锅炉与热交换器等装置的金属构件中及与其相邻 的溶液之间总是存在着温度梯度。 在金属/溶液界面与本体溶液之间的温度梯度会产 生溶液密度的差别，而在高温的金属侧所产生的气 泡会引起溶液对流。 当有气泡析出并吸附在金属壁上时，气泡及附面层 液膜使热金属表面与冷溶液本体隔开，致使金属表 面局部温度显著升高，产生所谓的热壁腐蚀。 气泡的机械作用还会冲击破坏金属表面或钝化膜。 对流作用会强化氧气极化腐蚀。
腐蚀试验方法与监控新技术.(DOC)
第十二篇腐蚀试验方法与监控新技术第一章腐蚀试验方法概论第一节腐蚀试验方法的任务与分类一、腐蚀试验方法的任务腐蚀试验方法被用于检验材料的耐蚀性（腐蚀稳定性）、评价材料在环境介质的化学或电化学作用下的变质和破坏的程度、确定腐蚀防护对策以及获取特定环境腐蚀性的信息。
腐蚀试验方法的任务可以细化为如下几个方面：①对确定的金属/介质体系，估计金属的使用寿命。
②确定由于金属腐蚀对介质造成污染的可能性或污染程度。
③进行失效分析，追查发生腐蚀事故的原因，寻求解决问题的办法。
④选择有效的防腐措施，并估计其效果。
⑤选择适合在特定腐蚀环境中使用的材料。
⑥研制发展新型耐蚀材料。
⑦用作生产工艺管理、产品质量控制的检验性试验。
⑧对工厂设备的腐蚀状态进行监测。
⑨研究腐蚀机理与腐蚀规律。
二、腐蚀试验方法的分类（1）实验室试验在实验室内有目的地将专门制备的小型金属试样在人工配制的（或取自实际环境的）介质、受控制的环境中进行腐蚀试验，称为实验室试验。
实验室试验一般又可分为模拟试验和加速试验两类。
模拟试验是在实验室的小型模拟装置中，尽可能精确地模拟实际介质、环境，或在专门规定的介质条件下进行的试验。
加速试验是通过人为控制试验条件而加速试验进程的试验方法。
加速试验应具备足够的“侵蚀性”和良好的“鉴别性”。
加速试验方法一般只用于相对比较材料的耐蚀性或控制产品质量的目的。
实验室试验的突出优点是：①可以充分利用精密的测试仪器及控制设备；②可以自由选择试样的大小和形状；③可以严格地控制有关的影响因素；④可以灵活地规定试验时间，一般试验周期较短；⑤试验结果的重现性较好。
实验室试验有其固有的局限性，主要是金属试样和介质、环境往往与实际情况有差别。
因此，对于一些重要的试验结果和结论，往往需要在实验室试验的基础上进一步通过现场试验或实物试验来验证。
（2）现场试验把专门制备的金属试片置于现场的实际环境中进行腐蚀试验，称为现场试验。
其特点是腐蚀介质和试验条件与实际使用情况相同，试验结果比较可靠，试验本身也比较简单。
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压力计法
电阻法
3.控温试验
5.燃气腐蚀试验
硫酸露点腐蚀试验 碱性硫酸盐熔融腐蚀试验 钒腐蚀试验
1.模拟浸泡试验
1.1全浸 1.2半浸 1.3间浸
1.1全浸试验
考虑下列因素的特殊影响作用： 溶液成分 (体积波动≤±1％，介质容量：试样表面 积控制在20－200ml/cm2) 温度（水浴、油浴） 充气状态(充气及去气） 溶液流速
等温试验
试验原理 温度是腐蚀试验中的一个重要影响因素，往往还是 一个加速腐蚀的因素。为了操作简单，往往以溶液 温度为控制对象，此即所谓等温试验。 试验方法 常把密封的腐蚀试验容器置于恒温器中来实现温度 控制，恒温器的加热介质有电加热的水浴、砂浴、 油浴、蒸气或空气，也可采用外套玻璃管的电阻丝 直接加热腐蚀介质。
2.动态浸泡试验
一般流动溶液试验 循环流动溶液试验 高速流动溶液试验 转动金属试样试验（安装试样分两种， 转动轴和溶液液面的相对位置也分两种， 即水平和垂直。角速度及圆盘的直径对 试验结果有显著的影响）
冲刷腐蚀实验装置
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冲刷样架结构设计
1—法兰；2—内径Φ 25有机玻璃管；3—参比电极安装管；4—工作电极安装管； 5—对电极安装管
此法反应室和压力计处于不同温度反应区温度应严格 恒定，必要时可将压力计置于恒温浴中，已避免温度 波动对准确测量压力的影响。 此外，还要求试样表面无挥发性玷污物，试验过程中 没有二次气体反应，试样中物溶解气体存在。
4.4电阻法
测量金属丝的电阻变化来测量 因氧化引起的金属横截面积减 小 要求：电阻增加完全来自横截 面积的减小；要求测量电阻在 高温氧化状态下不会由于热处 理而变化，以区别氧化对横截 面积的影响。此外还要求合金 的组分不会产生选择性氧化。 装置
传热面试验
试验原理 在锅炉与热交换器等装置的金属构件中及与其相邻 的溶液之间总是存在着温度梯度。 在金属/溶液界面与本体溶液之间的温度梯度会产 生溶液密度的差别，而在高温的金属侧所产生的气 泡会引起溶液对流。 当有气泡析出并吸附在金属壁上时，气泡及附面层 液膜使热金属表面与冷溶液本体隔开，致使金属表 面局部温度显著升高，产生所谓的热壁腐蚀。 气泡的机械作用还会冲击破坏金属表面或钝化膜。 对流作用会强化氧气极化腐蚀。
试样表面状态 试样支架方法 试验周期 暴露后试样的清洗方法
1.2半浸
半浸腐蚀试验也称为水线腐蚀试验。 试验方法要求，与全浸基本相同 关键是保持水线部位保持在固定位置上
1.3间浸
间浸试验（间断浸泡试验）又称交替浸泡试验，意即 金属试样交替浸入液态腐蚀介质和暴露在空气中。
A 坩锅法 B 涂盐法 C 淋盐法 D 连续供盐凝聚法 E 盐膜热震法 F 电化学试验法 G 常压喷嘴试验 H 高压喷烧试验
5.3钒腐蚀试验
当使用含钒燃油时，燃烧生成的V2O5，在燃 气装置中常以熔融相存在。其为酸性氧化 物，它能破坏金属氧化膜，通过高价氧化 物 低价氧化物的自催化过程在金属/ 氧化膜界面处不断腐蚀。 如果环境中油碱金属或硫存在，则腐蚀更 为加速，因V2O5与Na2O、Na2SO4生成低熔点 共晶的复合氧化物。
方法
合成灰涂敷试验 合成灰埋置试验 燃油装置试验
课程作业
1.
2. 3. 4. 5. 6.
微区电化学测试技术及其在局部腐蚀研 究中的应用 石化装备腐蚀监测技术进展 长输管线涂层完整性评定及试验方法 现代物理方法在腐蚀试验中的应用 电化学噪声在腐蚀研究中的应用进展 石油工业中的阴极保护监测与检测技术
还有从腐蚀产物构成及机理方面考虑，都不能简单地以硫 酸浸泡试验来表征硫酸露点腐蚀的作用规律和机理。 此法可视为硫酸露点腐蚀的加速试验方法
试验装置
5.2碱性硫酸盐熔融腐蚀试验
含盐海洋空气和燃料中硫反应，在金属表面形成 一层硫酸盐膜（主要是Na2SO4），往往造成燃气 轮机叶片或其他部件损坏的原因。
冲刷样架结构图
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3.控温试验
等温试验（溶液温度为控制对象） 传热面试验（温度梯度产生溶液密度的差别，高温金属侧 产生气泡引起对流） 温差腐蚀试验 高温高压釜试验 高压釜的基本要求是：密闭性好，不能渗漏液体和气 体；釜壁测量抗介质腐蚀；有足够强度，可承受长期高压 作用；为试验安全并满足多种实验要求，应附设必要装置， 如温度和压力的控制、测量装置和电化学测量接口等
是一种模拟试验，也是一种加速试验 为水溶液提供加速腐蚀条件，因为在大部分暴露时间 中试样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，水分蒸发，腐蚀组分 浓缩；腐蚀产物膜破裂使腐蚀速度升高。
试验装置：升降式、转鼓型间浸试验装置。 注意频率、环境温度、湿度 条件选择与所用装置工作原理有关。一般，溶液和空 气中的暴露时间比应视具体要求而定，一般为1：1－1： 10，一次循环总时间1－60min，有时可以达24h。
第4章 常规实验室腐蚀试验方法
材料科学与工程系唐晓源自第4章 常规实验室腐蚀试验方法
1.模拟浸泡试验
全浸、半浸、间浸 试验 一般流动溶液 循环流动溶液 高速流动溶液 转动金属试样 等温试验 传热面试验 温差腐蚀试验 高温高压釜试验
4.氧化试验
重量法 容量法
2.动态浸泡试验
4.2容量法
容量法是在恒定压力下测量因氧化而被消 耗掉的氧的体积。 装置 容量法的灵敏度优于重量法，尤其是在低 压下特别灵敏，甚至一点点氧化也会导致 压力显著变化。 对于生成挥发性的体系不宜使用
4.3压力计法
压力计法是在恒定体积下测量氧化过程中反应室内的 压力下降。
试验装置基本上由一个加热反应管、一个压力计和一 个供气系统组成 适用于单一组分气体氧化试验。
温差腐蚀试验
试验装置： 模拟温差电池腐蚀试验装置可减少 腐蚀产物积累，可采用流动溶液； 为防止形成氧化膜，可将溶液完全 除氧为了保证试验过程中没有从金 属试样向溶液的传热过程，试验装 置由两个独立的回路组成。 不同温度的两个电极室，溶液通过 烧结的玻璃膜实现电解接触，但两 室溶液间不互混。
试验装置： 对高压釜的基本要求是：
密闭性好，不能渗漏液体和气 体； 釜壁材料抗试验介质腐蚀； 有足够的强度，可承受长期高 压作用； 为试验安全并满足多种试验要 求，应附设一些必要的装置， 如温度和压力的控制、测量装 置及电化学测量接口等。
高压釜试验一般有静态试验和循环回路试验两种
5.燃气腐蚀试验
硫酸露点腐蚀试验 碱性硫酸盐熔融腐蚀试验 钒腐蚀试验
5.1硫酸露点腐蚀试验
燃料燃烧在锅炉低温部位产生的硫酸露点腐蚀，不仅是由 于在金属表面凝聚产生了硫酸，而且因凝聚产生的硫酸量 与金属表面积相比是很小的（即比液量小），作为腐蚀产 物的硫酸铁易沉积在金属表面； 燃烧产物和未燃尽的炭堆积在金属表面上也对腐蚀性有一 定的影响；
4.1重量法
设备：天平、控温加热炉、气体控制装置 根据体系不同，分为失重法和增重法 为获得试样重量随时间变化的动力学曲线，可 使用间断称重法或连续称重法 所谓连续称重是用专门设计的可连续称重或连 续指示重量变化的装置，在整个试验过程中连 续不断地记录试样重量随时间的变化。常用装 置有电子热天平、石英弹簧天平、钼丝弹簧天 平和真空钨丝扭力微天平等。
优点
静态试验
缺点
装置简单、操作方便、腐蚀产物积累、 应用广泛 腐蚀过程消耗 氧或析氢都会 影响试验结果 循环回路试 可模拟选还液流状态， 装置复杂、操 且可控制腐蚀产物 验 作困难
可进行各种项目测量： pH、溶氧浓度、析氢量
4.氧化试验
为研究氧化动力学过程和氧化机理，评定 合金抗氧化性能或发展抗氧化新材料， 通常采用如下方法： 重量法 容量法 压力计法 电阻法