一种热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法，步骤包括：(1)选取表面有不同颜色氧化皮的热轧钢板进行切割，得到试样，切割过程中保持表面氧化皮不被破坏；(2)间歇地将试样浸泡在氯化钠溶液中进行腐蚀增重，或将试样放在湿热环境下进行腐蚀增重，之后拍照、称重，拍照、称重前均进行干燥处理；(3)选取腐蚀面积增速和增重速率两个指标与时间的关系分别评价热轧钢板表面氧化皮耐腐蚀性，腐蚀面积增速越大，则耐腐蚀性小，腐蚀面积增速越小，则耐腐蚀性大；增重速率越大，则耐腐蚀性小，增重速率越小，则耐腐蚀性大。本发明专利技术可快速评价氧化皮耐蚀性；可在室内模拟大气和恶劣海洋环境中热轧钢板的耐蚀性。

A Method for Evaluating the Corrosion Resistance of Surface Oxide Skin of Hot Rolled Steel Plate

【技术实现步骤摘要】
一种热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法
本专利技术涉及钢铁性能检测方法，特别涉及一种热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法。
技术介绍
热轧钢板从出厂到应用往往要经历一段时间的仓储和物流的过程，在此期间由于钢板暴露在大气环境甚至恶劣海洋大气环境中，热轧钢板可能会发生不同程度的锈蚀，直接影响了钢材的交货质量，而热轧板材、带钢的表面质量与其耐蚀性一直是衡量钢板质量的重要方面，直接影响着钢板在存储和运输期间的外观和质量稳定性，而如何快速评价热轧钢板表面氧化皮的耐蚀性就成为轧钢专家、腐蚀学者以及物流管理者普遍关注的问题，而目前还没有针对热轧钢板表面氧化皮耐腐蚀性的检测和评价方法。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的是提供一种在恶劣的大气及海洋环境下快速、可控地评价热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的方法。技术方案：本专利技术提供一种热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法，包括如下步骤：(1)试样准备：选取表面有不同颜色氧化皮的热轧钢板进行切割，得到试样，切割过程中保持表面氧化皮不被破坏；(2)腐蚀增重处理：间歇地将试样浸泡在氯化钠溶液中进行腐蚀增重，或将试样放在湿热环境下进行腐蚀增重，之后拍照、称重，拍照、称重前均进行干燥处理；(3)结果判定：选取腐蚀面积增速和增重速率两个指标与时间的关系分别评价热轧钢板表面氧化皮耐腐蚀性，腐蚀面积增速越大，则耐腐蚀性小，腐蚀面积增速越小，则耐腐蚀性大；增重速率越大，则耐腐蚀性小，增重速率越小，则耐腐蚀性大。本专利技术以带有不同颜色氧化皮的热轧钢板为试验材料，在温度、湿度可控的恒温恒湿箱内，对热轧钢在不同模拟大气环境中的耐蚀性做出快速评价。进一步地，所述步骤(1)中不同颜色氧化皮包括红色、青黑色氧化皮。所述步骤(2)中浸泡3s后将试样提起，每24h或48h进行拍照，为了尽量保持腐蚀过程的连续性，每隔48h进行称重。每5天将试样放入氯化钠溶液中浸泡3s。所述步骤(2)中湿热环境下，为观察初期腐蚀的行为规律，前3天每隔12h称重、拍照，之后每隔24h称重、拍照。所述步骤(1)试样的背面和侧面密封。所述步骤(2)中的湿热环境是由专用的实验装置提供，该实验装置由恒温恒湿箱、自动控制升降台、腐蚀试验箱构成。其中，恒温恒湿箱提供模拟海洋大气腐蚀的温湿度环境，且可设置一系列温度和湿度条件；自动控制升降台可周期性将热轧钢板浸泡于腐蚀试验箱中的模拟溶液中，模拟恶劣海洋环境下氧化皮的腐蚀行为；腐蚀试验箱装入氯化钠溶液，用于模拟恶劣海洋环境。本专利技术的评价原则为：在一定的盐水浸泡和湿热时间后，观察氧化皮表面的锈蚀位置和锈层形貌，计算锈斑的面积大小和腐蚀面积增速(一定时间下腐蚀面积的增加量)；锈斑出现的时间越早，锈蚀面积占比越大，热轧钢板表面氧化皮的保护作用越差，耐蚀性越差。同时，以一定湿热条件下热轧钢板的腐蚀增重速率判定氧化皮的耐蚀性，所述的腐蚀增重曲线经由如下方式获得：首先计算一定湿热条件下热轧钢板的腐蚀增重(至少三组数据)，随着湿热时间的增加以及湿热条件的变化，热轧钢板的重量按照一定的规律增加。一般来说，热轧钢板的腐蚀增重与暴露时间符合ΔW＝Dt“的幂函数规律，其中ΔW为单位面积腐蚀增重(mg/cm2)，t为湿热试验时间(h)，D为常数，代表初始腐蚀程度，与材料表面化学性质和环境因素有关，n为常数，代表腐蚀发展趋势，随氧化皮致密性、耐蚀性和环境不同而变化。n＞1时，表示腐蚀速率随时间呈加速之势，表明氧化皮的耐蚀性较差；n＝1时，表示腐蚀增重随时间基本呈线性增长，即腐蚀速率保持基本恒定，氧化皮耐蚀性也较差；n＜1时，表示腐蚀速率随时间呈抛物线式逐渐降低的趋势，氧化皮耐蚀性较好。有益效果：本专利技术具有快速评价氧化皮耐蚀性的优点；可定量评价比较不同氧化皮的耐蚀性大小；可在室内模拟大气和恶劣海洋环境中热轧钢板的耐蚀性，研究热轧钢表面质量(特别是表面氧化皮的组成、结构和缺陷)与其大气腐蚀性能的相关性；可通过热轧钢板表面锈斑大小随时间的发展以及增重曲线来快速评价其在模拟存储环境下的耐蚀性和存放时间，为不同表面质量的热轧钢板在不同环境中的存储时间规范提供依据。附图说明图1为本专利技术A36和X65钢红色氧化皮钢板在相对湿度为95％、温度为25℃和35℃的腐蚀增重关系。具体实施方式本专利技术采用热轧钢板的尺寸一般为(50-200)mm×(25-100)mm，本实施例的尺寸为100mm×50mm。切割过程尽量不破坏表面氧化皮状态，试样采用704硅胶将背面和侧面密封。每种氧化皮状态的热轧钢板选取3个试样，其中一个试样的一半浸泡于3.5％氯化钠溶液中3s，每隔5天对该试样进行同样的盐水浸泡处理，模拟在恶劣存储条件下热轧板腐蚀行为，并在同一块试样上对比氯离子影响作用下表面锈蚀变化的规律，试验周期为15天。对于氧化皮耐蚀性能的评价采用定期拍照、称重的方式，观察锈斑腐蚀形貌变化和锈蚀面积随时间的变化，每24h或48h对试样锈蚀情况进行拍照，每48h对试样进行称重，每次称重前将试样吹干。通过试样腐蚀增重随时间的关系来确定氧化皮对基体热轧钢板的保护性。以X65管线钢和A36船板钢为例，具体氧化皮状态和处理方式见表1。本次实验中选择热轧钢试样尺寸为100mmx50mmx3mm，前3天每隔12h拍照记录腐蚀初期宏观形貌变化并称重，此后每隔24h进行拍照记录，详细观察其锈蚀面积随时间变化的趋势并称重。所有试样在拍照、称重前都用吹风机吹干，用分析天平称量试样腐蚀增重，精确到0.1mg。表1实验材料与编号湿热试验在相对湿度为95％，温度为25℃和35℃条件下进行，湿热试验过程中每种材料每种状态选取3个平行试样，其中2组进行标准湿热试验，另一种模拟氯离子喷洒状态下的湿热试验，并且每隔5天对试样一半进行盐水浸泡处理。在湿热试验的前3天每隔12h吹干称重拍照，之后延长时间间隔至24h，其中试样每次称量3次，将增重数据取平均值作为测量数据。对于红色和青黑色氧化皮的X65管线钢试样，通过观察锈蚀表面形貌和计算锈斑面积大小来判定在25℃、95％湿度下，普通室内大气与恶劣存储条件下的腐蚀倾向。从不同时间腐蚀后的宏观形貌来看，未经盐水浸泡的试样表面腐蚀行为较轻，湿热36h后才出现少量黑斑，随着时间的推移，腐蚀行为逐渐增加，360h时试样表面出现大量的黄褐色锈斑，并且锈蚀面积逐渐增加，对比浸泡盐水的一半试样，试样表面锈蚀面积较大，黄褐色锈斑特别明显；对比带红色表皮和青黑色表皮的管线钢的腐蚀，能观察到青黑色表皮耐蚀性明显高于红色表皮，锈蚀面积较小，锈蚀扩张趋势不大，能够明显减缓腐蚀。根据黄褐色锈斑面积的大小和锈斑的扩展倾向来判断氧化皮的耐蚀性，可知表面氧化皮的不同以及在有无氯离子作用下，对热轧钢板的耐蚀性的影响，这四组不同氧化皮状态的热轧钢板耐蚀性顺序为：G＞H＞E＞F。同时监测了不同试样的腐蚀增重曲线，如图1所示。以氧化皮的腐蚀增重速率评价不同表面状态氧化皮的耐蚀性。热轧钢板单位面积腐蚀增重ΔW与时间的关系符合ΔW＝Dtn，D为常数，代表初始腐蚀程度，n为常数，代表腐蚀发展趋势。图1给出A、E在相对湿度为95％、温度分别为25℃、35℃经回归分析后的腐蚀增重与时间的关系。具体的条件、参数如表2：表2实验条件与编号实验条件DnR2A36(25℃/RH＝95％)0.00250.7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)试样准备：选取表面有不同颜色氧化皮的热轧钢板进行切割，得到试样，切割过程中保持表面氧化皮不被破坏；(2)腐蚀增重处理：间歇地将试样浸泡在氯化钠溶液中进行腐蚀增重，或将试样放在湿热环境下进行腐蚀增重，之后拍照、称重，拍照、称重前均进行干燥处理；(3)结果判定：选取腐蚀面积增速和增重速率两个指标与时间的关系分别评价热轧钢板表面氧化皮耐腐蚀性，腐蚀面积增速越大，则耐腐蚀性小，腐蚀面积增速越小，则耐腐蚀性大；增重速率越大，则耐腐蚀性小，增重速率越小，则耐腐蚀性大。

【技术特征摘要】
1.一种热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)试样准备：选取表面有不同颜色氧化皮的热轧钢板进行切割，得到试样，切割过程中保持表面氧化皮不被破坏；(2)腐蚀增重处理：间歇地将试样浸泡在氯化钠溶液中进行腐蚀增重，或将试样放在湿热环境下进行腐蚀增重，之后拍照、称重，拍照、称重前均进行干燥处理；(3)结果判定：选取腐蚀面积增速和增重速率两个指标与时间的关系分别评价热轧钢板表面氧化皮耐腐蚀性，腐蚀面积增速越大，则耐腐蚀性小，腐蚀面积增速越小，则耐腐蚀性大；增重速率越大，则耐腐蚀性小，增重速率越小，则耐腐蚀性大。2.根据权利要求1所述的热轧钢板表面氧化皮耐蚀性能的评价方法，其特征在于：所述步骤(1)中不同颜色氧化皮包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林恒，赵柏杰，范益，蔡佳兴，马宏驰，程学群，李晓刚，杨文秀，代芹芹，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32