一种模拟海洋用钢在海水干湿交替环境下的试验方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，属于海洋用钢腐蚀分析技术领域。该方法首先将海洋用钢加工成一定的形状尺寸，置于充有天然海水的干湿交替腐蚀试验仪中，通过控制试验温度、试验周期、干态/湿态比例及干湿交替频率等参数进行腐蚀试验，试验后的试样经过清洗烘干，即可进行海洋用钢的腐蚀行为分析。本发明专利技术方法可以对海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的耐腐蚀性能进行评价，评价结果能够用于预测在海水中上浮下潜作业设备的腐蚀原因分析及使用寿命预测，经过多次重复试验证明，本发明专利技术模拟得到的结果具有良好的再现性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋用钢腐蚀分析
，具体涉及一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法。
技术介绍
海洋用钢一般具有较高的强度/重量比和强度/体积比等性能，在海洋平台、船舶、水下设备等海洋结构中有着广泛的应用，是保障海洋设施正常运行作业的基础。由于海洋环境复杂而苛刻，金属暴露在海水中容易受到腐蚀破坏而丧失其力学性能，尤其是在海水干湿交替状态下，金属表面供氧充足及高含盐量等特点加剧了环境对金属的腐蚀破坏能力，不仅严重影响了海上设备的使用寿命，而且存在着很大的安全隐患。目前，国内外针对海洋用钢在海水中的腐蚀研究多集中于海洋用钢与异种金属间的电偶腐蚀、模拟海洋用钢在潮差区海水干湿交替腐蚀行为和海洋用钢氢脆敏感性等问题上。其中海洋用钢在海水干湿交替环境下的腐蚀速率最大，所遭受的腐蚀破坏也最严重。但是目前除了实海挂片以及循环盐雾加速试验，还没有一种合适的实验方法能够在室内模拟海洋真实干湿交替环境来对海洋用钢进行腐蚀评价。而对于具有周期性上浮下潜环境特性的海洋设备耐腐蚀材料，如水下探测、试验平台，水下军用设备等，其在海水中的干湿交替频率(即固定时间内由于设备正常上浮下潜作业导致设备材料处于周期性的海水干湿交替状态的次数)是影响其耐腐蚀性能的一个非常重要的因素，这方面的研究更是鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种以模拟海水周期性干湿交替工况为创新点的模拟海洋用钢在海水干湿交替环境下的试验方法，该方法在本单位自主研发的干湿交替实验仪器(专利号：CN103454208A一种干湿交替腐蚀环境模拟试验装置)的基础上，对海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下耐蚀性的进行评价，具有良好的模拟性和重现性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：1、一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，包括以下步骤：a.将海洋用钢加工成一定尺寸的试样，设置试样组数及平行试样数量并编号，预处理后拍照记录试样初始形貌，待用，预处理包括对试样进行砂纸打磨、除垢及烘干称重；b.选用天然海水作为试验溶液介质，将天然海水置于干湿交替腐蚀试验仪中；c.将步骤a预处理后的试样浸泡于步骤b所述的天然海水中，进行试样腐蚀试验，试验温度为10℃～30℃，试验周期为10d～30d，干态/湿态比例为3∶1～1∶3，干湿交替频率为3次/d～0次/d；d.接步骤c，配置酸洗液清洗试样表面腐蚀产物，并拍照记录试样腐蚀后的形貌，以便进行试样腐蚀行为分析。作为本专利技术的一个优选方案，步骤a中，海洋用钢试样的预处理包括：用砂纸对试样表面进行打磨至1500#，然后依次利用丙酮、去离子水和酒精超声清洗去除试样表面油污及杂质，最后在烘箱中烘干试样，利用半微分电子天平称重。进一步的，步骤a中，所述试样的尺寸为70mm×50mm×2mm。进一步的，步骤a中，每组试样含三个平行试样。更进一步的，步骤c中，试验温度设置为20℃，试验周期设置为15d，干态/湿态比例为1∶1，在进行试样腐蚀试验时，安排取样节点为5d、10d、15d。本专利技术的一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，与现有技术相比，所产生的有益效果是，1、本专利技术提出了一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，是将海洋用结构钢加工成一定的形状尺寸，置于充有天然海水的干湿交替试验仪中，通过控制试验温度、试验周期、试验周期和干湿交替频率等参数进行腐蚀试验，试验后的试样经过清洗烘干，即可进行海洋用钢的腐蚀行为分析；2、本专利技术方法可以对海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的耐腐蚀性能进行评价，评价结果能够预测在海水中上浮下潜作业设备的使用寿命；同时，利用本方法得到的试样经过金相、扫描电子显微镜分析处理后还可以进行后期的腐蚀原因分析，为解决海洋用钢在周期性干湿交替环境下的腐蚀问题提供可靠的基础数据，本专利技术方法直接模拟海水真实环境，实验结果可靠，试验具有良好的再现性。3、本专利技术方法可应用于研究海洋用钢和其他海洋服役材料在海水周期性干湿交替环境下腐蚀试验，为海洋设备的选材提供参考依据。附图说明附图1为本专利技术实施例一试样腐蚀后的形貌图；附图2为本专利技术实施例二试样腐蚀后的形貌图；附图3为本专利技术实施例三试样腐蚀后的形貌图；附图4为本专利技术实施例四试样腐蚀后的形貌图；附图5为本专利技术实施例一至实施例四试样腐蚀后失重随时间变化的曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合附图1-5对本发明的一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法做进一步清楚、完整的说明。本专利技术的一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，具体包括以下步骤：a.将海洋用钢加工成一定尺寸的试样，试样组数为三组，每组试样含三个平行试样，试样预处理后待用，预处理包括对试样进行砂纸打磨、除垢及烘干称重用砂纸对试样表面进行打磨至1500#，然后依次利用丙酮、去离子水和酒精超声清洗去除试样表面油污及杂质，最后在烘箱中烘干试样，利用精度为0.01g的半微分电子天平称重并拍照记录试样初始形貌；b.利用夹持装置，将试样置于干湿交替腐蚀试验仪中，充入青岛海域天然海水，进行试样腐蚀试验，安排取样节点，第一组试样取样节点为5d、第二组试样取样节点为10d、第三组试样取样节点为15d，以便进行试样腐蚀失重行为分析；c.设置干湿交替俯视试验仪参数，试验温度为10℃～30℃，试验周期为10d～30d，干态/湿态比例为3∶1～1∶3，干湿交替频率为3次/d～0次/d，以下实施例中，以试验温度为20℃，试验周期为15d，干态/湿态比例为1∶1作为优选实施例进行阐释，但本专利技术的保护范围并不限于以下优选实施例；d.接步骤c，配置酸洗液清洗试样表面腐蚀产物，并拍照记录试样腐蚀后的形貌。实施例一：一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，以907钢作为试验钢为例，包括以下步骤：a.首先将907钢加工成70mm×50mm×2mm的试样9个，设置3组试样，每组试样含3个平行试样，依次利用丙酮、去离子水、酒精擦洗试样表面，经烘箱烘干后，利用精度为0.01g的电子天平称重，并利用数码相机拍照记录试样初始形貌；b.利用夹持装置，将试样置于干湿交替腐蚀试验仪中，充入青岛海域天然海水，安排取样节点，第一组试样取样节点为5d、第二组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将海洋用钢加工成一定尺寸的试样，设置试样组数及平行试样数量并编号，预处理后拍照记录试样初始形貌，待用，预处理包括对试样进行砂纸打磨、除垢及烘干称重；b.选用天然海水作为试验溶液介质，将天然海水置于干湿交替腐蚀试验仪中；c.将步骤a预处理后的试样浸泡于步骤b所述的天然海水中，进行试样腐蚀试验，试验温度为10℃～30℃，试验周期为10d～30d，干态/湿态比例为3∶1～1∶3，干湿交替频率为3次/d～0次/d；d.接步骤c，配置酸洗液清洗试样表面腐蚀产物，并拍照记录试样腐蚀后的形貌，以便进行试样腐蚀行为分析。

【技术特征摘要】
1.一种模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试验方法，其特征在
于，包括以下步骤：
a.将海洋用钢加工成一定尺寸的试样，设置试样组数及平行试样数量并编
号，预处理后拍照记录试样初始形貌，待用，预处理包括对试样进行砂纸打磨、
除垢及烘干称重；
b.选用天然海水作为试验溶液介质，将天然海水置于干湿交替腐蚀试验仪
中；
c.将步骤a预处理后的试样浸泡于步骤b所述的天然海水中，进行试样腐
蚀试验，试验温度为10℃～30℃，试验周期为10d～30d，干态/湿态比例为3∶1～
1∶3，干湿交替频率为3次/d～0次/d；
d.接步骤c，配置酸洗液清洗试样表面腐蚀产物，并拍照记录试样腐蚀后的
形貌，以便进行试样腐蚀行为分析。
2.根据权利要求1所述的模拟海洋用钢在海水周期性干湿交替环境下的试
验...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建平，刘广义，黄振风，马力，李相波，闫永贵，孙明先，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37