快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及腐蚀中点蚀的试验领域，特别是一种快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法及装置。该试验方法是先利用电化学工作站开路电位测量模式测得不锈钢工作电极的腐蚀电位，再用动电位扫描模式测得不锈钢工作电极的点蚀电位和再钝化电位，然后在所测得的点蚀电位和再钝化电位之间选取一个电位值作为极化电位，并采用电化学工作站恒电位极化模式将选取的极化电位施加在不锈钢工作电极上，使不锈钢工作电极在动电位扫描阶段产生的点蚀继续生长，在不同的极化时间内得到不同深度的点蚀坑。该方法结构简单，操作方便，在室内模拟自然环境下能够快速实现不锈钢点蚀的发生和发展，又能比较不同材质不锈钢的耐点蚀性能。

Corrosion test method and device for rapidly realizing pitting corrosion and development of stainless steel

The invention relates to the test field of pitting corrosion in corrosion, in particular to a corrosion test method and device for rapidly realizing pitting initiation and development of stainless steel. This is the first test method for corrosion potential by using electrochemical workstation open circuit potential measurement mode measured stainless steel working electrode, and the pitting potential of potentiodynamic scanning mode measured stainless steel working electrode and the repassivation potential, then between the pitting potential measured and repassivation potential to select a potential value as the polarization potential and the polarization. Potential electrochemical constant potential polarization mode will be selected applied on stainless steel electrodes, stainless steel electrode in the potentiodynamic scanning stage of pitting corrosion pits have continued to grow, with different depth in different polarization time. The method is simple in structure and easy to operate. It can rapidly realize the pitting corrosion of stainless steel in indoor environment, and also compare pitting corrosion resistance of stainless steel with different materials.

【技术实现步骤摘要】
快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法及装置
本专利技术涉及腐蚀中点蚀的试验领域，特别是一种快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法及装置。
技术介绍
点蚀是不锈钢最常见的一种局部腐蚀，不锈钢的钝化膜在腐蚀环境中(尤其是含有Cl-的介质)很容易被破坏而产生活性点，在腐蚀介质的作用下点蚀加速生长，进而对不锈钢造成严重的局部腐蚀。科研工作者经过十几年研究认识到点蚀的过程可以分为如下几步：点蚀的发生、点蚀亚稳态生长、点蚀稳定生长和点蚀发生再钝化终止生长阶段。用电化学理论讲，当不锈钢试样的外加电位超过其点蚀起始电位时，就会产生点蚀，并且随着电位的降低，点蚀开始长大；但当电位降到再钝化电位以下时，钝化膜的形成可终止点蚀生长。在自然环境中(如地层水环境)，由于腐蚀介质的腐蚀性较小，并且不锈钢点蚀的发生存在一定诱导期，因此在这种条件下不锈钢发生点蚀需要时间较长，要想评价并比较不同材质不锈钢在这种环境下的耐点蚀性能，常用的腐蚀试验方法是室内浸泡试验，但是所需要的试验周期较长，不能快速地得出试验结果。本专利技术中提及的电化学极化腐蚀试验方法不仅能缩短试验周期，快速使不锈钢发生点蚀，而且还能使点蚀快速生长，短时间内可评价并比较不同材质不锈钢在指定腐蚀介质中的耐点蚀性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法及装置，在室内模拟自然环境条件下快速实现不锈钢在腐蚀介质中点蚀的发生和发展，并在短时间内评价并比较不同材质不锈钢的耐点蚀性能。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，该装置包括：电化学工作站、腐蚀电解池、试验介质溶液、辅助电极、参比电极、工作电极、通气管，具体结构如下：腐蚀电解池中装有试验介质溶液，试验介质溶液中设置辅助电极、参比电极和工作电极，试验介质溶液中插设氮气的通气管；电化学工作站设有四个接线夹，通过四个接线夹，分别与辅助电极、参比电极、工作电极和接地线连接。所述的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为不锈钢电极。所述的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，电化学工作站的工作电极接线夹WE、辅助电极接线夹CE、参比电极接线夹RE和接地线夹GOUND分别与工作电极、辅助电极、参比电极、接地线对应连接，工作电极、辅助电极、参比电极置于专用于电化学测试实验的腐蚀电解池中，并完全浸入试验介质溶液的液面以下，形成电化学工作站和电化学三电极体系测试系统。所述装置的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法，该试验方法是先利用电化学工作站开路电位测量模式测得不锈钢工作电极的腐蚀电位，再用动电位扫描模式测得不锈钢工作电极的点蚀电位和再钝化电位，然后在所测得的点蚀电位和再钝化电位之间选取一个电位值作为极化电位，并采用电化学工作站恒电位极化模式将选取的极化电位施加在不锈钢工作电极上，使不锈钢工作电极在动电位扫描阶段产生的点蚀继续生长，在不同的极化时间内得到不同深度的点蚀坑，根据此结果评价并比较不同材质不锈钢的耐点蚀性能。所述的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法，具体步骤是：(1)根据试验需求配制相应的试验介质溶液，并将其置入腐蚀电解池中；(2)将已连接好导线的工作电极、辅助电极和参比电极置于腐蚀电解池中，要求所有电极完全浸入液面以下；(3)工作电极置入腐蚀电解池中15min之后，利用电化学工作站开路电位测量模式测得工作电极的开路电位，即腐蚀电位；(4)利用电化学工作站动电位扫描模式从腐蚀电位开始，以20mV/min的电位扫描速度进行阳极极化，当阳极电流达到500μA/cm2后进行回扫，回到腐蚀电位后停止扫描；(5)以阳极极化曲线上对应电流密度为10μA/cm2时的电位值作为该不锈钢电极的点蚀电位，以回扫曲线与阳极极化曲线交点作为该不锈钢电极的再钝化电位，根据以上两点要求读出点蚀电位和再钝化电位；(6)在所测得的再钝化电位到点蚀电位的范围内，选取一个电位值作为极化电位，并采用电化学工作站的恒电位极化模式对工作电极进行恒电位极化，使工作电极在动电位扫描阶段产生的点蚀继续生长。所述的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法，步骤(1)中有除氧需求时，采用氮气驱氧方式除氧。本专利技术的优点及有益效果是：1、本专利技术试验方法是先测得不锈钢工作电极的腐蚀电位，再测得不锈钢工作电极的点蚀电位和再钝化电位，然后在所测得的点蚀电位和再钝化电位之间选取一个电位值作为极化电位，并将选取的极化电位施加在工作电极上，使不锈钢工作电极在动电位扫描阶段产生的点蚀继续生长，在不同时间内得到不同深度的点蚀，该方法原理简单，使用的试验装置操作方便，具有广泛的实用性。2、本专利技术可在室内模拟自然环境下能够快速实现不锈钢点蚀的发生和发展，又能评价并比较不同材质不锈钢的耐点蚀性能，缩短了采用室内浸泡试验使不锈钢点蚀发生和发展的试验周期。附图说明图1为本专利技术的电化学测试试验装置图。图中：1-电化学工作站，2-腐蚀电解池，3-试验介质溶液，4-辅助电极，5-参比电极(饱和甘汞电极)，6-工作电极(不锈钢电极)，7-通气管。图2为本专利技术的点蚀深度与时间的幂函数关系曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施作进一步说明：如图1所示，本专利技术快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，主要包括：电化学工作站1、腐蚀电解池2、试验介质溶液3、辅助电极4(铂电极)、参比电极5(饱和甘汞电极)、工作电极6(不锈钢电极)、通气管7等，具体结构如下：腐蚀电解池2中装有试验介质溶液3，试验介质溶液3中设置辅助电极4、参比电极5和工作电极6，试验介质溶液3中插设氮气的通气管7；电化学工作站1设有四个接线夹，通过四个接线夹，分别与辅助电极4、参比电极5、工作电极6和接地线对应连接，腐蚀电解池2中盛放的试验介质溶液种类可根据试验需要而定。试验前，需将电化学工作站的工作电极接线夹(WE)、辅助电极接线夹(CE)、参比电极接线夹(RE)和接地线夹(GOUND)这4个接线夹分别与工作电极6、辅助电极4、参比电极5、接地线对应连接起来，并将工作电极、辅助电极、参比电极置于专用于电化学测试实验的腐蚀电解池2中，试验时要求所有电极应完全浸入液面以下，形成电化学工作站和电化学三电极体系测试系统。采用上述的试验装置快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法，该试验方法是先利用电化学工作站开路电位测量模式测得不锈钢工作电极的腐蚀电位，再用动电位扫描模式测得不锈钢工作电极的点蚀电位和再钝化电位，然后在所测得的点蚀电位和再钝化电位之间选取一个电位值作为极化电位，并采用电化学工作站恒电位极化模式将选取的极化电位施加在不锈钢工作电极上，使不锈钢工作电极在动电位扫描阶段产生的点蚀继续生长，在不同的极化时间内得到不同深度的点蚀坑，根据此结果评价并比较不同材质不锈钢的耐点蚀性能。其具体步骤是：(1)根据试验需求配制相应的试验介质溶液，并将其置入腐蚀电解池中，如有除氧需求就对其采用氮气驱氧方式除氧；(2)将已连接好导线的不锈钢工作电极、辅助电极和参比电极置于腐蚀电解池中，要求所有电极完全浸入液面以下；(3)不锈钢工作电极置入腐蚀电解池中15min之后，利用电化学工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，其特征在于，该装置包括：电化学工作站、腐蚀电解池、试验介质溶液、辅助电极、参比电极、工作电极、通气管，具体结构如下：腐蚀电解池中装有试验介质溶液，试验介质溶液中设置辅助电极、参比电极和工作电极，试验介质溶液中插设氮气的通气管；电化学工作站设有四个接线夹，通过四个接线夹，分别与辅助电极、参比电极、工作电极和接地线连接。

【技术特征摘要】
1.一种快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，其特征在于，该装置包括：电化学工作站、腐蚀电解池、试验介质溶液、辅助电极、参比电极、工作电极、通气管，具体结构如下：腐蚀电解池中装有试验介质溶液，试验介质溶液中设置辅助电极、参比电极和工作电极，试验介质溶液中插设氮气的通气管；电化学工作站设有四个接线夹，通过四个接线夹，分别与辅助电极、参比电极、工作电极和接地线连接。2.按照权利要求1所述的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，其特征在于，辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为不锈钢电极。3.按照权利要求1所述的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验装置，其特征在于，电化学工作站的工作电极接线夹WE、辅助电极接线夹CE、参比电极接线夹RE和接地线夹GOUND分别与工作电极、辅助电极、参比电极、接地线对应连接，工作电极、辅助电极、参比电极置于专用于电化学测试实验的腐蚀电解池中，并完全浸入试验介质溶液的液面以下，形成电化学工作站和电化学三电极体系测试系统。4.一种利用权利要求1至3之一所述装置的快速实现不锈钢点蚀发生和发展的腐蚀试验方法，其特征在于，该试验方法是先利用电化学工作站开路电位测量模式测得不锈钢工作电极的腐蚀电位，再用动电位扫描模式测得不锈钢工作电极的点蚀电位和再钝化电位，然后在所测得的点蚀电位和再钝化电位之间选取一个电位值作为极化电位，并采用电化学工作站恒电位极化模式将选...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧晗宇，金伟，孙浩原，陈博，李亚慧，
申请(专利权)人：沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21