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缝隙腐蚀评价服务
2013-07-17 18:14:22 作者:张凯来源:


  金属表面因异物的存在或结构上的原因而形成缝隙,从而导致狭缝内金属腐蚀加速的现象,称为缝隙腐蚀。造成缝隙腐蚀的狭缝或间隙的宽度必须足以使腐蚀介质进入并滞留其中,当缝隙宽度处于25~100μm之间时是缝隙腐蚀发生最敏感的区域。缝隙腐蚀的结果会导致部件强度的降低,配合的吻合程度变差。材料或构件的缝隙腐蚀评价方法主要包括浸泡试验和电化学测试。

  缝隙腐蚀的浸泡试验主要包括:三氯化铁试验、多缝隙腐蚀试验、缝隙腐蚀的加速试验和MTI试验等。

  三氯化铁试验方法用于确定不锈钢、含铬镍基合金等在含氯离子的氧化性环境中的耐缝隙腐蚀性能,也可以用于确定合金元素、热处理制度及表面状态等因素对合金缝隙腐蚀敏感性的影响。

  多缝隙腐蚀试验是为了解决缝隙腐蚀试验结果分散度较大而设计的试验。板状试样两侧分别有一个非金属槽形螺母通过其中心的非金属螺栓与试样相接触。槽形螺母开槽20条,因此每一个突出的齿状部分即与试样构成了一个缝隙,一片试样两侧总共有40个缝隙;若平行试验取三个试样,则有120个缝隙可供试验后观测。根据试样上发生缝隙腐蚀的数目和深度,绘制在算术概率坐标上,可确定和比较不同合金发生缝隙腐蚀的概率以及腐蚀达到某个给定深度的概率,以此评定材料对缝隙腐蚀的相对敏感性。

  缝隙腐蚀的加速试验方法的试验溶液为3%NaCl +0.05mol/L Na2SO4+活性炭。试验温度为30℃或60℃。试验容器为带有回流冷凝器的广口瓶,将试样放入瓶中,然后注入混有活性炭的试样溶液,液面须超过试样。在瓶侧或冷凝器上端插入玻璃管,玻璃管前端装有多孔膜,其引出端与氧气管接通。将准备好的广口瓶置于恒温槽中,按规定温度保持恒温。实验过程中连续通入氧气。试验开始后每隔一定时间取出试样观察,直到出现腐蚀痕迹为止。

  在MTI方法中,利用两个锯齿形的聚四氟乙烯垫圈形成缝隙,其中每个垫圈有12个齿,即可能发生腐蚀的接触位置。试样两侧的垫圈以0.28N.m的转矩将其上紧。在0 ~ 100 ℃范围内,以每个周期升高2.5℃的步阶升高FeCl3的温度,并找出在24h的试验周期中在深度方向发生腐蚀的温度,即为临界缝隙腐蚀温度。MTI-4方法提出了分析腐蚀临界氯离子浓度的概念。MTI方法已被用作筛选试验方法,并用于发展新合金等用途。#p#分页标题#e#

  电化学测试方法是以某些电化学参数作为判据,以比较金属材料对缝隙腐蚀的相对敏感性。一般来说,电化学测试方法可缩短缝隙腐蚀的诱导期而达到加速腐蚀试验的目的。缝隙腐蚀的电化学测量研究方法主要包括:ASTM标准试验方法、动电位极化试验方法和远距离缝隙装置试验等。

  ASTM G61主要用于铁基、镍基或钴基合金。利用聚四氟乙烯-碳氟化合物垫圈/支架装置在直径为16mm的电极上形成缝隙。试验介质为除气的3.5%NaCl溶液,电极为极化池的阳极。经1h的自然腐蚀后,以0.6V/h的扫描速度正向身高缝隙电极的电位。将电位变化和测定的电流连续作图。当电流达到5mA时,逆转扫描方向并连续回扫到它的初始电位。可根据逆扫时出现的滞后环判断别其缝隙腐蚀的敏感性。ASTM F746用于测定外科植入金属材料耐孔蚀和缝隙腐蚀的能力,并可用相对比较材料耐局部腐蚀性能的筛选试验方法。

  动电位极化试验方法采用无缝隙的电极,试验介质是腐蚀性依次增高的一系列模拟分析溶液。这种方法已被用于相对比较合金的耐蚀性,其判断与阳极峰值电流密度有关。

在远距离缝隙装置试验中,一个小的缝隙部件和一个较大的部件是分离的,但彼此处于电连接状态。二者均暴露在本体介质环境中。用零阻电流计监测两个部件间流过的电流。这种方法可以用于天然海水和其他氯化物环境。

  国家材料环境腐蚀平台具有多年的材料缝隙腐蚀研究积累和先进的试验仪器,可为用户提供包括典型材料、构件的缝隙腐蚀浸泡试验、动电位极化测量服务。并可以提供缝隙腐蚀试验、研究咨询和相关的技术解决方案。

 

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