一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，包括如下步骤，按照实验要求准备钢材试样；打磨光滑后用环氧树脂封固；对钢材试样进行清洗，得到裸钢试样；海水取样，测定得到取样海水的水质参数；将裸钢试样放入取样的海水中，得到全浸没试样和干湿交替浸没试样；进行极化性能分析，得到极化曲线；锈层形貌及成分进行分析；对极化曲线拟合得到腐蚀电流密度；分析锈层形貌及成分得到形貌图以及对应的XRD图；分析总结钢材试样在海水环境下的耐腐蚀性能；本发明专利技术通过将钢材试样置于海水环境下，模拟不同情况下海水对钢材试样的腐蚀情况，采用设备仪器分析并得到相应的数据，总结归纳相应的参数数值，为优化钢材提供参考依据。据。据。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法


[0001]本专利技术涉及一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，属于环境模拟试验


技术介绍

[0002]在海洋资源的开发和利用过程中，钢材扮演着不可或缺的角色，如潮流发电、海水发电、海水温差发电设备及海滨大型跨海桥梁，与海洋开发相关的海底容器，用于资源开发的各种大型海洋构件以及造船用钢等领域中均离不开钢，海洋环境复杂而苛刻，暴露于其中的钢铁设备会受到严重的腐蚀，海水用钢的耐腐蚀性能是评价钢种我国的一项重要指标，通过对耐腐蚀性能的研究可以了解刚到适应性及合金元素的耐蚀效应，进而指导并优化钢种的化学成分设计，因此，有必要对海水用钢进行不同情况的腐蚀性能检测。

技术实现思路

[0003]针对上述存在的技术问题，本专利技术的目的是：提出了一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，能够模拟海水环境下钢材的腐蚀情况，分析并得到相应的数据，为优化钢材提供参考依据。
[0004]本专利技术的技术解决方案是这样实现的：一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，包括如下步骤，
[0005]S01，按照实验要求准备钢材试样，并剪切至要求尺寸大小；
[0006]S02，将钢材试样一端焊接导线，打磨光滑后用环氧树脂封固；
[0007]S03，对钢材试样进行清洗，使用蒸馏水、无水乙醇、丙酮依次对钢材试样进行清洗，完成后对其进行干燥处理，得到裸钢试样；
[0008]S04，海水取样，并采用多参数水质检测仪测定得到取样海水的水质参数；r/>[0009]S05，将裸钢试样放入取样的海水中，得到全浸没试样和干湿交替浸没试样；
[0010]S06，进行极化性能分析，采用恒电位仪和测试软件分析得到极化曲线；
[0011]S07，对裸钢试样、全浸没试样和干湿交替浸没试样极化后的锈层形貌及成分进行分析；
[0012]S08，对极化曲线拟合得到腐蚀电流密度；分析锈层形貌及成分得到三种钢材试样在海水中腐蚀的形貌图以及对应的XRD图；
[0013]S09，综合得到的腐蚀电流密度、形貌图和XRD图，分析总结钢材试样在海水环境下的耐腐蚀性能。
[0014]优选的，所述钢材试样的尺寸要求为30
㎜
X20
㎜
X3
㎜
。
[0015]优选的，在对钢材试样进行打磨时，使用水砂纸逐级打磨至镜面光亮。
[0016]优选的，所述全浸没试样为浸没于取样海水中并持续浸泡10天以上的裸钢试样。
[0017]优选的，所述干湿交替浸没试样为将裸钢试样周围用蜡封固，滴一滴取样海水，在空气中自然干燥，12小时后，再滴一次，反复操作持续10天以上得到的裸钢试样。
[0018]优选的，在极化性能分析时，采用三电极体系，工作电极为裸钢试样、全浸没和干湿交替浸没试样；辅助电机为Pt电极，参比电极为饱和甘汞电极。
[0019]优选的，所述极化曲线分析时，采用强极化曲线扫描范围为
‑
350～350mV，扫描速度为1.0mV/s；采用弱极化曲线扫描方位为
‑
100～100mV，扫描速度为0.5mV/s,温度为26℃。
[0020]优选的，在步骤S08中，采用扫面电镜观察三种钢材试样锈层形貌并得到形貌图；采用X射线衍射仪分析三种钢材试样其成分，阳极为Cu靶，功率为5kW,扫描范围为10
°
～80
°
，扫描速度为5
°
/m i n,步长为0.03
°
。
[0021]由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
[0022]本专利技术的一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，通过将钢材试样置于海水环境下，模拟不同情况下海水对钢材试样的腐蚀情况，采用设备仪器分析并得到相应的数据，总结归纳相应的参数数值，为优化钢材提供参考依据。
附图说明
[0023]下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：
[0024]附图1为本专利技术的一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法的流程示意图；
[0025]附图2为本专利技术的DH36钢的化学成分图；
[0026]附图3为本专利技术的取样海水的水质参数图；
[0027]附图4为本专利技术的3种试样在海水1、海水2中的强极化曲线；
[0028]附图5为本专利技术的3种试样在海水1、海水2中的弱极化曲线；
[0029]附图6为本专利技术的弱极化曲线拟合后得到的腐蚀电流密度；
[0030]附图7为本专利技术的DH36钢在2中海水中腐蚀产物的SEM形貌图；
[0031]附图8为本专利技术的DH36钢在2种海水中腐蚀产物的XRD谱。
具体实施方式
[0032]下面结合附图来说明本专利技术。
[0033]如附图1所示为本专利技术所述的一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，包括如下步骤，
[0034]试样制备
[0035]按照实验要求准备钢材试样，如基材为DH63钢，并剪切至要求尺寸大小为30
㎜
X20
㎜
X3
㎜
、40
㎜
X40
㎜
X3
㎜
或者10
㎜
X10
㎜
X2
㎜
其中一种，DH36钢的化学成分见附图2；将钢材试样一端焊接导线，使用水砂纸逐级打磨至镜面光亮后用环氧树脂封固；对钢材试样进行清洗，使用蒸馏水、无水乙醇、丙酮依次对钢材试样进行清洗，完成后对其进行干燥处理，得到裸钢试样；将裸钢试样放入取样的海水中，得到全浸没试样和干湿交替浸没试样，所述全浸没试样为浸没于取样海水中并持续浸泡10天以上的裸钢试样；所述干湿交替浸没试样为将裸钢试样周围用蜡封固，滴一滴取样海水，在空气中自然干燥，12小时后，再滴一次，反复操作持续10天以上得到的裸钢试样；
[0036]腐蚀环境模拟
[0037]海水取样，海水样品可以是从海中取回的自然海水，也可以是根据自然海水成分分析后配置的人工海水，我国东南沿海海水主要成分为：NaCl 26.518g/L，MgSO
4 3.305g/
L，MgCl
2 2.447g/L，CaCl
2 1.141g/L，KCl 0.725g/L，NaHCO
3 0.202g/L，NaBr 0.083g/L,渗透压1300mmol/L，pH 8.2，密度1.05
‑
1.06g/ml；并采用多参数水质检测仪测定得到取样海水的水质参数，见附图3；进行极化性能分析，采用三电极体系，工作电极为裸钢试样、全浸没和干湿交替浸没试样；辅助电机为Pt电极，参比电极为饱和甘汞电极，采用恒电位仪和测试软件分析得到极化曲线，分析时，采用强极化曲线扫描范围为
‑
350～350mV，扫描速度为1.0mV/s，相对于开路电位；采用弱极化曲线扫描方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，其特征在于：包括如下步骤，S01，按照实验要求准备钢材试样，并剪切至要求尺寸大小；S02，将钢材试样一端焊接导线，打磨光滑后用环氧树脂封固；S03，对钢材试样进行清洗，使用蒸馏水、无水乙醇、丙酮依次对钢材试样进行清洗，完成后对其进行干燥处理，得到裸钢试样；S04，海水取样，并采用多参数水质检测仪测定得到取样海水的水质参数；S05，将裸钢试样放入取样的海水中，得到全浸没试样和干湿交替浸没试样；S06，进行极化性能分析，采用恒电位仪和测试软件分析得到极化曲线；S07，对裸钢试样、全浸没试样和干湿交替浸没试样极化后的锈层形貌及成分进行分析；S08，对极化曲线拟合得到腐蚀电流密度；分析锈层形貌及成分得到三种钢材试样在海水中腐蚀的形貌图以及对应的XRD图；S09，综合得到的腐蚀电流密度、形貌图和XRD图，分析总结钢材试样在海水环境下的耐腐蚀性能。2.如权利要求1所述的一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，其特征在于：所述钢材试样的尺寸要求为30
㎜
X20
㎜
X3
㎜
。3.如权利要求1所述的一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，其特征在于：在对钢材试样进行打磨时，使用水砂纸逐级打磨至镜面光亮。4.如权利要求1所述的一种模拟海水环境下钢材腐蚀性能的检测方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾仁萍，赵炳南，陆林和，雒国强，
申请(专利权)人：江苏容大材料腐蚀检验有限公司，
类型：发明
国别省市：