一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试方法及装置，本发明专利技术系将金属试样浸入酸蚀溶液浸润后再置放入一模拟加速装置内在大气环境下作红外烘烤照射，完成规定时间腐蚀实验后，以试样单位面积的平均腐蚀失重作为金属耐大气腐蚀性能的评价指标，本发明专利技术结构简单，制造成本低廉，通用性强，工作可靠、稳定，实验条件参数控制精确，可用于金属材料尤其是钢的耐大气腐蚀性能快速评定，并可用于研究合金元素添加对钢的耐大气腐蚀性能影响及作用机制，从腐蚀性能的角度指导耐候钢新钢种的研发。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种材料的耐气候、耐腐蚀、或耐光照性能的测试领域，更具体为涉 及一种适用于各类金属材料大气腐蚀性能评价的模拟加速测试方法及装置。.
技术介绍
目前耐大气腐蚀性能是衡量金属材料使用性能的重要技术指标之一，是耐大气腐 蚀钢产品开发和使用必须掌握的重要性能参数。目前金属耐大气腐蚀性能主要通过大 气站点挂片试验和实验室加速试验两类方法进行评定。大气挂片试验可以真实反映金属在其所处大气环境条件下的腐蚀情况，公开号"CN2466632"公开日为2001年12月19日的中国专利， 一种模拟腐蚀试验装置的样 品挂架，有一样品架，其特征是样品架有多个圆孔和长孔，'圆孔的内壁上有螺纹，有 多个销钉，它们的大小形状和螺纹与圆孔相配合，另有2个样品架挂板。所述的样品 架挂板上有多个刀形槽，样品架的两端有凸起，后者的大小和形状与刀形槽的凹槽相 配合。虽然大气挂片试验是评价大气腐蚀性能最真实和最具说服力的实验手段之一， 但所需实验周期过长，通常为l、 2、 4、 8、 16年或更长。同时，不同环境的数据需要 在不同的地方挂片，因此挂片数量多，投入人力和物力大，维护成本也较高，特别是 实验周期过长限制了数据对新材料开发指导的时效性，不能满足研发需求。 而第二种实验室加速试验也分为盐雾试验和湿热实验两种。 盐雾试验在已有的大气腐蚀加速试验评价方法中，可通过调节溶液浓度、成分、 盐雾沉积量和环境温度模拟含高氯离子条件下的腐蚀环境，具有很强的加速腐蚀效果。 但对锈层的微观分析表明盐雾环境中耐候钢的表面锈层与户外暴晒实验的锈层组成 和结构之间不具有对应性，且由于氯离子的特殊破坏作用，钢表面不能生成稳定的锈 层，这与耐候钢在实际使用条件下的腐蚀行为差异巨大，因此该方法不适合于评价钢 的耐大气腐蚀性能，而只能用于不同材料耐蚀性的相对比较。而与盐雾试验相比，湿热实验可以较好地模拟高温高湿腐蚀环境，通过控制环境 的温度和相对湿度起到一定的加速腐蚀效应，但同样试样的锈层组成与结构与户外实公开号"CN2491826"公开日2002年05月15日的中国专利， 一种周期浸润腐蚀 试验箱，其特点是双向电动机与双向齿轮箱连接后，通过皮带轮和升降机构实行皮带 传动，腐蚀酸蚀溶液浸润槽放置在升降机构顶端的托板上，试件挂在上面试件挂架， 升降机构由安装在旁边的行程限位开关控制其升降距离，并由双向时间控制器控制浸 润周期，在箱体顶上装有远红外线烤灯和排风口。主要特点是能实现干湿交替和模拟 光照。该设备在结构上通过双向电机驱动，由齿轮箱和皮带传动，通过悬挂试样的定 时升降，使试样浸入或脱离下方的酸蚀溶液浸润槽来实现试样的周期性浸润。同时在 箱顶内部安置了远红外灯，用以照射试样表面，模拟光照加速试样干燥。该专利技术的主 要问题是，由于采用皮带传动，当试样数量较多或者较重时，影响系统传动精度，导 致试验周期不稳定。此外，由于该装置没有配备冷却设备，当环境温度过高时，箱体 内的工作温度不能精确控制，影响试验的稳定性和重现性。综上所述，金属在大气条件下的腐蚀很少是单一因素的作用，常常是多因素联合 作用。就大气腐蚀而言，腐蚀不仅受金属表面水膜中的电化学腐蚀过程控制，同时还 受日照时间、温度变化、平均润湿时间和大气中大气污染物等自然因素影响。因此， 为更加客观、准确地评价金属的腐蚀性能，实验室模拟/加速腐蚀设备应尽可能多地综 合考虑这些腐蚀因素的影响，特别是要对温度、湿度、光照时间和干湿交替等能精确 控制。因此，寻求一种能反映金属材料户外长期暴晒性能的实验室快速评价方法十分 必要。具体技术方案为解决上述问题，本专利技术提供了一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试方 法及装置，该装置可对分别对试验环境的温度、湿度、光照时间、试样表面最高温度 及千湿交替时间等参数精确控制，提高试验的可靠性、重现性及对实际暴晒实验结果 的再现性，并可实现加速腐蚀试验。 本专利技术的第一具体技术方案如下一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试方法，系将金属试样浸入酸蚀溶液 浸润后再置放在大气环境下作红外烘烤照射，完成规定时间腐蚀实验后，以试样单位 面积的平均腐蚀失重作为金属耐大气腐蚀性能的评价指标，其特征在于-将金属试样浸入浓度为0.01 0.02M的NaHS03水溶液的酸蚀溶液浸润槽内浸润5 20分钟后，在大气环境下置放10 40分钟；所述金属试样再受红外烘烤照射5 20分钟，直至试样表面干燥且表面最高温度达 60 80°C;上述操作为一次循环。根据本专利技术的一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试方法，其特征在于， 所述金属试样系经由带有6~16个旋转着的挂在挂样装置上的挂样轮依次通过所述酸 蚀溶液浸润槽，并置放于大气环境下作红外烘烤照射，在每组挂样轮的上部对着试样 的一侧面设置有红外烘烤灯进行红外烘烤照射干燥。根据本专利技术的一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试方法，其特征在于， NaHS03水溶液pH值控制在4.4 4.8范围，温度控制在40 55°C ，测试环境相对湿度为 RH60 80%。根据本专利技术的一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试方法，其特征在于， 所述一个循环周期为30分钟至120分钟，所述循环进行50-100次。大气污染物是影响金属大气腐蚀行为的主要因之一素，S02的影响最大。此外，工 业大气环境特别是酸雨，会加剧烈金属的大气腐蚀。为显示这两个重要腐蚀因素的影 响，本专利技术提出采用浓度为O. O广O. 02M的NaHS03水溶液作腐蚀介质，pH控制在4. 4-4. 8 范围。为使实验结果具有较好的稳定性和重现性，溶液温度选择4(T55'C，环境相对 湿度为R朋0 80呢。由于空气湿度及温度的变化，空气中的水份会在金属的表面凝结，形成水膜，因 此大气腐蚀的本质是薄液膜下的电化学腐蚀过程。另外由于昼夜交替及光照等因素， 实际环境中的金属表面经历润湿-干燥周期循环。为模拟这一过程，该方法叠加干湿交 替，即使试样经历周期循环腐蚀试样在NaHS03水溶液中充分浸润5~20分钟后，试 样离开水溶液在大气环境下置放1(T40分钟，试样再受红外烘烤照射5~20分钟，直至 工作表面干燥并使试样表面最高温度达6(T8(TC，接着试样再次放置在大气环境下 10~40分钟后，最后再次浸入NaHS03水溶液, 一个循环周期为30分钟至120分钟，循 环进行50-100次。本专利技术的第二具体技术方案如下一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试装置，包括控制面板、主箱体及其内部的酸蚀溶液浸润槽，其特征在于所述的主箱体通过中部偏上设置的一带隔板孔的中间隔板和中部偏下的隔湿气隔 板将其分离为上、中、下三个部分；主箱体上半部分内设置有试样挂样组件，在该试样挂样组件下部设置有酸蚀溶液 浸润槽；主箱体的中部设置有带加湿孔的增湿装置；主箱体的下半部分的左侧设置有一调频电机,该调频电机连接并控制一传动钢链， 且该传动钢链连接了主箱体上半部分的外部左侧的链轮；为精确控制样品的浸润周期， 采用调频电机通过传动钢链经由链轮控制传动轴，挂样轮固定于传动轴上；主箱体的下半部分的中间设置有冷机、风机和一空气加热器；主箱体的下半部分的右侧设置有磁吸式循环泵及在主箱体的外部设置有加湿水箱。根据本专利技术的一种金属在大气中的腐蚀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属在大气中的腐蚀性能的模拟加速测试方法，系将金属试样（１９）浸入酸蚀溶液浸润后再置放在大气环境下作红外烘烤照射，完成规定时间腐蚀实验后，以试样单位面积的平均腐蚀失重作为金属耐大气腐蚀性能的评价指标，其特征在于： 将金属试样（１９）浸入浓度为０．０１～０．０２Ｍ的ＮａＨＳＯ↓［３］水溶液的酸蚀溶液浸润槽（２４）内浸润５～２０分钟后，在大气环境下置放１０～４０分钟； 所述金属试样再受红外烘烤照射５～２０分钟，直至试样表面干燥且表面最高温度达６０～８０℃；上述操作为一次循环。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱余海，齐慧滨，王炜，周庆军，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。