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金屬腐蝕速率(全浸腐蝕實(shí)驗(yàn))

發(fā)布日期:2024-04-03

實(shí)驗(yàn)室開展金屬材料全浸腐蝕實(shí)驗(yàn),通常是采用失重法(Δm)計(jì)算腐蝕速率,影響該方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素很多,包括:實(shí)驗(yàn)裝置、制樣、試樣、實(shí)驗(yàn)條件(實(shí)驗(yàn)溶液組分、溫度、氣體通入與否(如鼓泡)、液體流態(tài)、溶液體積、試樣支撐方式、實(shí)驗(yàn)周期、失重法得到的腐蝕速率(均勻腐蝕速率),是用試樣表面均勻減薄質(zhì)量減少來計(jì)算。若存在局部腐蝕(如點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、焊縫腐蝕等),當(dāng)失重量相同時(shí),局部腐蝕速率數(shù)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全面腐蝕(general corrosion)。通常點(diǎn)腐蝕的發(fā)生需要一個孕育期,點(diǎn)蝕速率不能以單一的實(shí)驗(yàn)測試來獲取。當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部腐蝕時(shí),需觀察記錄。通過失重法計(jì)算獲取的腐蝕速率不代表實(shí)際最大的腐蝕速率,很可能要低于實(shí)際最大腐蝕速率。

 

腐蝕后試樣的形狀和表面紋理是不規(guī)則的,所以很難去確定其真實(shí)的表面積。因此,通常的做法是使用原始的(未被腐蝕)試樣的表面積進(jìn)行腐蝕速率計(jì)算。但是,這種方法通常會低估實(shí)際腐蝕速率。如可能的話,使用原始試樣表面積和最終試樣表面積的平均值可以得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果。

一般情況下,我們使用試樣的總面積來計(jì)算腐蝕速率,但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中,試樣的全部表面可能未必全部腐蝕,如在絕緣墊片下被保護(hù)的部分則不被腐蝕(或腐蝕程度不同)。這種情況下,使用實(shí)際暴露的面積而非全部的面積可獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果。試樣處理方式、實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋、腐蝕速率計(jì)算等。

在開展動態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)時(shí),最為常用的方法是旋轉(zhuǎn)腐蝕掛片法,測試試片的質(zhì)量損失,根據(jù)試片失重計(jì)算動態(tài)均勻腐蝕速率,根據(jù)最深的點(diǎn)蝕坑計(jì)算點(diǎn)腐蝕速率。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有:GB/T 18175 水處理劑緩蝕性能的測定 旋轉(zhuǎn)掛片法、SY/T 5273 油田采出水處理用緩蝕劑性能指標(biāo)及評價(jià)方法、JB/T 7901 金屬材料實(shí)驗(yàn)室 均勻腐蝕全浸實(shí)驗(yàn)方法等。
 
其中,JB/T 7901對動態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)的描述很籠統(tǒng):4.4 其他裝置中,試驗(yàn)期間試液如需攪動或持續(xù)流動與補(bǔ)充,則需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)和添置相應(yīng)的裝置,以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。
 
其中,GB/T 18175中給出了實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,如下。該示意圖給了各實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備制造商充足的想象空間。結(jié)合GB/T 30098 實(shí)驗(yàn)室用磁力驅(qū)動反應(yīng)釜中對實(shí)驗(yàn)釜的基本要求,在常溫常壓、高溫高壓條件下,動態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)(旋轉(zhuǎn)掛片法)可用多種不同規(guī)格、型號、配置的設(shè)備開展。各實(shí)驗(yàn)室間開展動態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室間比對,那單從設(shè)備角度考慮,可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室間比對結(jié)果差異的原因就會有很多。
 
涉及測試:金屬腐蝕速率(全浸腐蝕實(shí)驗(yàn))