一种微区电化学评定钢材耐局部腐蚀性能的方法技术

本发明专利技术提供了一种微区电化学评定钢材耐局部腐蚀性能的方法，属于腐蚀评定领域。通过原位检测腐蚀萌生及发展过程中离子电流的衰减来评价金属的耐蚀性。腐蚀过程的离子电流可以用以表达腐蚀电流。本发明专利技术采用扫描振动电极技术对腐蚀过程进行跟踪检测，可以检测整个腐蚀过程的腐蚀电流的变化从而研究腐蚀的发展过程。可以用来评定钢材耐蚀性的好坏。本发明专利技术可以减少人为因素的干扰，将钢材的耐蚀性进行量化。评定结果对于新钢种的开发，以及工程结构的设计选材以及钢铁服役寿命的预测具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种微区电化学评定钢材耐局部腐蚀性能的方法
本专利技术属于腐蚀评定领域，特别是提供了一种评价钢材耐局部腐蚀性能的方法。
技术介绍
局部腐蚀是钢铁材料腐蚀类型中危害性最大的一种腐蚀类型，且具有一定的隐蔽性、随机性和突发性。局部腐蚀发生后可以在局部区域产生较大的腐蚀速率，迅速导致材料溃败失效，缩短钢铁材料的服役寿命，并带来安全隐患。由于常规的电化学检测技术是宏观的检测技术，很难对钢铁材料局部腐蚀的耐蚀性进行评价。所以专利技术一种检测钢种耐局部腐蚀性能的方法对材料服役安全性和寿命预估具有重要的意义。目前，针对钢材耐腐蚀性评价技术主要有两种：第一种是按照国家标准GB/T19292.2—2003对钢材试样进行周浸或暴晒实验后，测试试样的平均腐蚀速率和稳态腐蚀速率等手段进行钢材耐蚀性的检测评定。通过这种方法测定的耐蚀性为钢材的均匀腐蚀耐蚀性能，在测量过程中存在明显的不足：一，该方法测得的腐蚀速率主要为试样表面所有区域进行整体测量，无法对钢材耐局部腐蚀的性能进行测试；二，该方法测试时间过长，无法在较短的时间内获得钢材耐局部腐蚀的性能。第二是按照国家标准将GB/T18590-2001经经过腐蚀的式样按照GB/T16545标准，用工具将式样表面的锈层清除后，利用低倍显微镜对式样表面进行观察。测量点蚀坑的大小、形状和密度。或者利用X射线等射线照相术对腐蚀形貌进行观测，该技术只能检测到能吸收X射线的缺陷。这两种方法存在较大的人为主观性或者局域性，无法客观评价钢材的耐局部腐蚀性能。为解决现有技术出现的难点，本专利技术提出一种微区电化学检测钢材耐局部腐蚀性的方法。按照本专利技术提供的方法可以在较短的时间内对钢材耐局部腐蚀的性能进行评价。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微区电化学评定钢材耐局部腐蚀性能的方法，本专利技术提供的方法可以有效减少人为误差，并在腐蚀发生的过程中对钢的耐蚀性进行定量评价。可以定量评价钢的耐蚀性。一种微区电化学评定钢材耐局部腐蚀性能的方法，是通过以下步骤来实现的：(1)在钢板上截取面积为25～100mm2的试样；(2)将(1)中截取的试样利用碳化硅砂纸依次按照240目、400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目、2000目的顺序打磨，然后抛光。最后依次利用丙酮、酒精和去离子水清洗后吹干待用；(3)用手术刀片将融化的石蜡涂膜在试样表面，在试样表面随机留取取1～9mm2的正方形窗口，窗口面积过小不能真实反映腐蚀发生过程中发展生长的真实情况，面积过大，测量时间过长，会造成信息遗失，试验中选取4mm2；(4)将(3)中做好的试样放在扫描振动电极(SVET)系统的实验平台上。实验中采用表面被铂球覆盖的探针，探针距离试样表面100～150μm，探针距离过低、过高都会造成离子检测失真，不能准确检测离子的浓度；(5)向放试样的容器中注入实验中所用溶液，观测腐蚀发生区域，然后将探针移至该区域，测量面积以四边大于腐蚀发生区域2～5μm为最佳，并进行离子电流检测。检测遵循“从下往上，从左往右”原则进行扫描。得到腐蚀过程中电流的分布图。每隔一定时间检测一次电流分布；(6)依次重复步骤(3)-(5)，分别测得每个时间段电流的最大值I1，I2，…In，并记录；(7)电流的衰减代表离子浓度的降低，离子浓度的降低，代表反腐蚀反应的速度降低。所以可以用电流的衰减来评价钢材的耐蚀性。根据以下公式来计算电流随时间的衰减率(η)，并用其来评价钢材的耐蚀性；ηn＝(In/I1)×100％。本专利技术可以减少人为因素的干扰，将钢材的耐蚀性进行量化。评定结果对于新钢种的开发，以及工程结构的设计选材以及钢铁服役寿命的预测具有重要的意义。附图说明图1为Q460钢(1#钢)中局部腐蚀发展过程中5分钟、1小时、4小时三个不同时间点时的电流分布图。图2为稀土改性Q460钢(2#钢)中局部腐蚀发展过程中5分钟、1小时、4小时三个不同时间点时的电流分布图。图3为图1和图2中两类钢在点蚀萌生发展过程中电流峰值的衰减图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。实施例1分别从Q460钢及稀土改性Q460钢中截取10*10*5mm的待测试样。分别将试样放在SVET系统的实验平台上，注入溶液后，利用探针对局部腐蚀区域进行扫描。测试完成后，得到各个时间点局部腐蚀区域的电流分布。将每个时间点的电流峰值除以该电流峰值的最大值(一般为首次测得的电流峰值)得到各个时间点的电流衰减率。从而来评价钢材耐局部腐蚀的性能。实验中测量两种钢在不同时间点的电流峰值如表1所示。表1不同时间点两种钢表面的电流峰值(μA/cm2)由图3可知，1#钢经过4h的浸泡后，其电流衰减率明显大于2#钢，说明1#钢的耐局部腐蚀性能要好于2#钢。以上实施方式对本专利技术进行了说明，但本专利技术不限于上述具体实施例，凡基于本专利技术所作的任何改进均属本专利技术权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微区电化学评定钢材耐局部腐蚀性能的方法，其特征在于实现步骤如下：(1)在钢板上截取面积为25～100mm

【技术特征摘要】
1.一种微区电化学评定钢材耐局部腐蚀性能的方法，其特征在于实现步骤如下：(1)在钢板上截取面积为25～100mm2的试样；(2)将(1)中截取的试样利用碳化硅砂纸依次按照240目、400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目、2000目的顺序打磨，然后抛光；最后依次利用丙酮、酒精和去离子水清洗后吹干待用；(3)用手术刀片将融化的石蜡涂膜在试样表面，在试样表面随机留取1～9mm2的正方形窗口；(4)将(3)中做好的试样放在扫描振动电极(SVET)系统的实验平台上；实验中采用表面覆盖铂球的探针进行检测；(5)向放试样的容器中注入实验中所用溶液，观测腐蚀发生区域，然后将探针移至该区域，并进行离子电流检测；检测遵循“从下往上，从左往右”原则进行扫描，得到腐蚀过程中电流的分布图，每隔一定时间后检测一次电流分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓刚，刘超，程学群，张达威，刘智勇，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11