一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，包括上垫板、下垫板、量筒，上垫板和下垫板固定连接，上垫板中心设有通孔和橡胶垫；橡胶垫包括圆筒和底垫，圆筒紧贴着通孔的内壁设置，量筒设置在圆筒内，底垫上对称设有多排渗透孔，量筒底部中心设有漏液孔；下垫板与下垫板相接的一面的中心设有沟槽，沟槽四周设有水浴腔；本发明专利技术基于定量评定装置，对铝合金试样先进行处理，再结合激光共聚焦显微镜获取剥落腐蚀的三维形貌，以未腐蚀部分为基准面，获取剥落腐蚀最大深度的定量值；本发明专利技术具有设备简单、操作方便的优点，解决了目测形貌评判腐蚀等级主观性太强的问题，可用于不同热处理状态的7N01铝合金剥落腐蚀性能的分析与观察。
【技术实现步骤摘要】
一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置及测试方法
本专利技术涉及铝合金
，更具体地说，涉及一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置及测试方法。
技术介绍
7000系铝合金是一种具有中等强度、优良加工性和焊接性能的可热处理强化型铝合金。在诸多铝合金中，由于7N01铝合金具有较好的力学性能、抗腐蚀性能、热稳定性和焊接性能，被广泛应用于航空航天器以及轨道交通中。近年来，随着我国高速列车的快速发展，7N01铝合金已逐步成为轨道交通用铝合金型材的主要用材之一。剥落腐蚀是指在一定的腐蚀介质中，腐蚀从金属材料表面开始沿平行于表面的晶界扩展，腐蚀产物使未腐蚀的金属楔开鼓起，以至从基体金属脱离，导致层状剥落的一种腐蚀。剥落腐蚀是7N01铝合金主要腐蚀形式之一，会导致铝合金强度、塑性及疲劳性能的大幅度下降，缩短材料的使用寿命。7N01铝合金属于时效强化型铝合金，主要强化机制为析出相强化，其性能主要与晶界析出相、基体析出相和无沉淀析出带有关。热处理过程中，晶界析出相的分布形态发生变化，使7N01铝合金剥落腐蚀敏感性发生改变。目前，7N01铝合金剥落腐蚀按照G34-01《StandardTestMethodforExfoliationCorrosionSusceptibilityin2XXXand7XXXSeriesAluminumAlloys(EXCOTest)》标准检测，该方法依据试样表面的目视腐蚀形貌，分为N（无明显腐蚀），P（点蚀）和E（剥落腐蚀）级别，不同程度的剥落腐蚀等级又可分为EA、EB、EC和ED。基于目测结果评判腐蚀等级，主观性较大且无法定量评估腐蚀性能的差异性。因此，如何定量评定7N01铝合金剥落腐蚀性能差异性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置及测试方法，借助定量评定装置可快速便捷的评判铝合金剥落腐蚀性能的细小差别。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，包括上垫板、下垫板、量筒，所述上垫板和下垫板通过对称设置的一对固定螺丝连接，所述上垫板中心设有用于放置量筒的通孔，所述通孔与所述量筒之间设有橡胶垫；所述橡胶垫包括圆筒和底垫，所述圆筒紧贴着所述通孔的内壁设置，所述量筒设置在所述圆筒内，所述底垫上对称设有多排渗透孔，所述量筒底部中心设有将量筒内剥落腐蚀溶液分流进渗透孔内的漏液孔；所述下垫板与所述下垫板相接的一面的中心设有用于放置铝合金试样的沟槽，所述沟槽四周设有对铝合金试样进行加热的水浴腔。进一步的，所述沟槽的长、宽均大于所述通孔的直径。进一步的，所述上垫板、下垫板均为有机玻璃板。进一步的，每排所述渗透孔的个数由圆心向外依次减少。进一步的，所述水浴腔内设有加热装置，外侧设有进水口和与所述加热装置连接的电源。一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置的测试方法，包括以下步骤：（1）将234g分析级NaCl和50g分析级KNO3溶解到去离子水中，然后添加6.3mL质量浓度≥70%的HNO3，将上述溶液稀释到1L，制得剥落腐蚀溶液，备用；（2）在下垫板的沟槽内放置铝合金试样，并通过固定螺丝将上垫板和下垫板连接；（3）将量筒放入橡胶垫内，固定好，然后将步骤（1）配制好的剥落腐蚀溶液加入到量筒内；（4）然后开启水浴腔的电源，设置温度为22~28℃，试验周期为48h，每间隔8h更换一次剥落腐蚀溶液；（5）在烧杯中加入1L的蒸馏水，取20gCrO3和50mL磷酸放入烧杯中，形成去除铝合金试样上腐蚀产物的溶液，将腐蚀完成的铝合金试样放入烧杯中，加热至80℃，保持5~15min至腐蚀产物干净；（6）取出铝合金试样，放入超声波清洗机中清洗，然后用吹风机吹干，备用；（7）采用激光共聚焦显微镜，对步骤（6）中吹干的铝合金试样进行三维形貌分析，放大倍数为100x~1000x，逐层设定扫描步进为0.06~1.5μm，获得腐蚀试样的三维形貌，然后以未腐蚀部分材料为基准面，利用激光共聚焦分析软件对数据进行处理，获取剥落腐蚀深度的最大值。本专利技术的有益效果是：本专利技术从装置上来说，通过设置上垫板和下垫板，将量筒和铝合金试样分别固定，形成量筒在上、试样在下的位置，量筒底部设有漏液孔，量筒四周设有避免剥落腐蚀溶液溢出的橡胶垫，橡胶垫包括用于固定量筒的圆筒和用于将漏液孔流出的剥落腐蚀溶液分流的渗透孔，通过量筒底部的漏液孔将剥落腐蚀溶液浸润到下垫板上的铝合金试样表面，可以使铝合金试样的腐蚀过程更为均匀；同时在下垫板上设有对铝合金试样进行加热的水浴腔，避免在将整个装置移动到额外设置的其他加热装置的过程中造成的剥落腐蚀溶液倾泻等问题，合理利用空间，结构简便，使用起来非常方便；从方法上来说，本专利技术基于自制的定量评定装置，对铝合金试样先进行处理，再结合激光共聚焦显微镜获取剥落腐蚀的三维形貌，以未腐蚀部分为基准面，获取剥落腐蚀最大深度的定量值，解决目测形貌评判腐蚀等级主观性太强这一问题，进而定量评价不同铝合金的剥落腐蚀性能；本专利技术具有设备简单、操作方便的优点，可用于不同热处理状态的7N01铝合金剥落腐蚀性能的分析与观察。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为定量评定装置的主视图；图2为定量评定装置的俯视图；图3为橡胶垫的俯视图；图4为实施例1中7N01-T73铝合金剥落腐蚀三维形貌图；图5为实施例2中7N01-T6铝合金剥落腐蚀三维形貌图；图6为实施例3中7N01-T5铝合金剥落腐蚀三维形貌图；图7为实施例4中7N01-T4铝合金剥落腐蚀三维形貌图；图8为不同热处理状态7N01-T73、7N01-T6、7N01-T5、7N01-T4铝合金剥落腐蚀深度；图9为7N01-T4铝合金的剥落腐蚀深度变化曲线；附图标记：1、上垫板，2、下垫板，3、量筒，4、固定螺丝，5、铝合金试样，6、沟槽，7、通孔，8、橡胶垫，801、圆筒，802、底垫，9、渗透孔，10、漏液孔，11、水浴腔，12、加热装置，13、进水口，14、电源。具体实施方式下面给出具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本专利技术技术方案为前提的最佳实施例，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1~3所示，一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，包括上垫板1、下垫板2、量筒3，所述上垫板1、下垫板2均为有机玻璃板，并通过对称设置的一对固定螺丝4连接；所述上垫板1中心设有用于放置量筒3的通孔7，所述沟槽6的长、宽均大于所述通孔7的直径，所述沟槽6的宽度小于所述下垫板2的宽度，该设置可保证剥落腐蚀溶液浸润所述铝合金试样5，同时不会流出下垫板2；所述通孔7与所述量筒3之间设有橡胶垫8，所述橡胶垫8包括圆筒801和底垫802，所述圆筒801紧贴着所述通孔7的内壁设置，所述量筒3设置在所述圆筒801内，橡胶垫8有两个作用：一是可以将所述量筒3固定到所述上垫板1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，其特征在于，包括上垫板、下垫板、量筒，所述上垫板和下垫板通过对称设置的一对固定螺丝连接，所述上垫板中心设有用于放置量筒的通孔，所述通孔与所述量筒之间设有橡胶垫；所述橡胶垫包括圆筒和底垫，所述圆筒紧贴着所述通孔的内壁设置，所述量筒设置在所述圆筒内，所述底垫上对称设有多排渗透孔，所述量筒底部中心设有将量筒内剥落腐蚀溶液分流进渗透孔内的漏液孔；所述下垫板与所述下垫板相接的一面的中心设有用于放置铝合金试样的沟槽，所述沟槽四周设有对铝合金试样进行加热的水浴腔。
【技术特征摘要】
1.一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，其特征在于，包括上垫板、下垫板、量筒，所述上垫板和下垫板通过对称设置的一对固定螺丝连接，所述上垫板中心设有用于放置量筒的通孔，所述通孔与所述量筒之间设有橡胶垫；所述橡胶垫包括圆筒和底垫，所述圆筒紧贴着所述通孔的内壁设置，所述量筒设置在所述圆筒内，所述底垫上对称设有多排渗透孔，所述量筒底部中心设有将量筒内剥落腐蚀溶液分流进渗透孔内的漏液孔；所述下垫板与所述下垫板相接的一面的中心设有用于放置铝合金试样的沟槽，所述沟槽四周设有对铝合金试样进行加热的水浴腔。2.根据权利要求1所述的一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，其特征在于，所述沟槽的长、宽均大于所述通孔的直径。3.根据权利要求1所述的一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，其特征在于，所述上垫板、下垫板均为有机玻璃板。4.根据权利要求1所述的一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，其特征在于，每排所述渗透孔的个数由圆心向外依次减少。5.根据权利要求1所述的一种7N01铝合金剥落腐蚀性能的定量评定装置，其特征在于，所述水浴腔内设有加热装置，外侧设有进水口和与所述加热装置连接的电源。6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李帅，王星星，刘中英，杨杰，上官林建，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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