腐蝕試驗(yàn)方法及檢測技術(shù)(1)

1、.1 腐蝕試驗(yàn)方法及檢測技術(shù)腐蝕試驗(yàn)方法及檢測技術(shù) .2 第六章第六章 加速腐蝕試驗(yàn)方法加速腐蝕試驗(yàn)方法 1 鹽霧試驗(yàn) 1.1中興鹽霧（NSS）試驗(yàn) 1.2醋酸鹽霧（ASS）試驗(yàn) 1.3銅加速的醋酸煙霧（CASS）試驗(yàn) 1.4其他標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 1.5鹽霧箱的結(jié)構(gòu) 2 控制濕度的試驗(yàn) 3 腐蝕性氣體試驗(yàn) 4 電解加速腐蝕試驗(yàn) 4.1電解腐蝕試驗(yàn)（EC試驗(yàn)） 4.2陽極氧化鋁的腐蝕試驗(yàn)方法 5 膏泥腐蝕試驗(yàn) .3 了解電解腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別了解電解腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別 前者是由于外加電源外加電源使得電極電位高的氧化 性離子在陰極放電還原,而陽極區(qū)電極電位低 的較活潑(相對陽極區(qū)的元素)金屬失電子

2、被氧 化,成為陽離子脫離材料表面,形成陽極的腐蝕. 后者自發(fā)自發(fā)由于不同電極電位的存在形成電勢 差而形成原電池,活潑金屬把電子由外電路傳 遞給氧化性離子,使其還原,自身被氧化,形成 腐蝕.這種腐蝕一般造成陰極處氧氣被還原. .4 一一 電解加速腐蝕試驗(yàn)（電解加速腐蝕試驗(yàn)（EC試驗(yàn)）試驗(yàn)） 1）電解加速腐蝕試驗(yàn)主要用于鋼鐵件和鋅壓鑄件 的Cu-Ni-Cr或Ni-Cr鍍層的加速腐蝕試驗(yàn) 2）原理是：使鍍層上的不連續(xù)處暴露出的鎳層在 電解液中發(fā)生陽極溶解，從而得到鉻鍍層的腐蝕狀 態(tài) 3）具體試驗(yàn)方法：用氧化鎂漿液及溫水沖洗后， 放入表中的A或B溶液中，用恒電位儀將電位控制在 +0.3V（SCE）,對

3、試樣進(jìn)行電解， .5 4）腐蝕程度可用光學(xué)顯微鏡測定蝕 坑的直徑與深度，或用指示劑方法 檢測鍍層的穿透深度。 表格 .6 二二 陽極氧化鋁的腐蝕試驗(yàn)方法陽極氧化鋁的腐蝕試驗(yàn)方法 FACT試驗(yàn)是對汽車工業(yè)陽極氧化鋁的一種 快速定性測試 試樣作為電解池的陰極，鉑絲作為陽極，電 解池是一個內(nèi)徑為6.35mm的玻璃管，管端用 橡皮墊圈密封，試樣在溶液中暴露面積的直 徑為3.18mm 陽極氧化鋁的FACT試驗(yàn) .7 FACT試驗(yàn)的電解池及線路圖 .8 電解質(zhì)為5%NaCl溶液，內(nèi)含CuCl2,用醋酸 調(diào)整PH值至3.1. 試樣通過高達(dá)34V的電壓，在表面局部缺陷 發(fā)生陰極反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化鈉使氧化膜溶 解

4、。 .9 但是用這種方法測定膜是否完好，并不可靠。 只是因?yàn)榕c實(shí)際使用結(jié)果有某些對應(yīng)關(guān)系， 才得以廣泛應(yīng)用的。 另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果對溫度有較大的影響，溫度越 高，F(xiàn)ACT值越低；且被測部位很小，不利于 檢查整個工件表面 .10 2 ）陽極氧化膜的陰極破壞試驗(yàn)）陽極氧化膜的陰極破壞試驗(yàn) 概述內(nèi)容： 一種檢驗(yàn)鋁陽極氧化膜性能 的快速試驗(yàn)方法。將陽極氧化后的鋁試件 放入pH值為3.5的5NaCl溶液中，在- 1.6V(SCE)下恒電位陰極極化3min后取出。 由于局部薄弱點(diǎn)會產(chǎn)生高密度陰極電流而 使膜色變白并發(fā)生點(diǎn)蝕，因此計(jì)算單位面 積上的蝕點(diǎn)數(shù)即可評價(jià)其性能。例如每平 方分米上2550個蝕點(diǎn)可認(rèn)為合格。

5、 .11 3）陽極穿透試驗(yàn)法陽極穿透試驗(yàn)法 陽極穿透試驗(yàn)法通過在金屬/電解質(zhì) 界面施加一個電位加速鋁的陽極氧化 壁壘層的破壞，實(shí)現(xiàn)表面的電化學(xué)變 化，并根據(jù)流過試樣的總電量評價(jià)陽 極氧化膜的耐蝕性 大量試驗(yàn)結(jié)果表明，由陽極穿透技術(shù) 所得的結(jié)果與傳統(tǒng)的鹽霧試驗(yàn)結(jié)果以 及 工藝控制參數(shù)之間存在一定的相 關(guān)性： .12 .13 1 測得的腐蝕速率超過15um/a的試件，將能 通過鹽霧試驗(yàn)。 2如果腐蝕速率在2.51.5um/a之間，說明陽 極氧化工藝正在惡化，須提出警示并采取矯 正措施。在這種條件下處理得到的試樣可以 通過鹽霧試驗(yàn)的90% .14 3當(dāng)腐蝕速率在15um/a，要求立刻采取工藝 矯正措

6、施；如果腐蝕速率超過25um/a，工 件應(yīng)重新處理；腐蝕速率在1525um/a之 間時，根據(jù)用途決定是否要重新進(jìn)行處理。 4封閉時間最佳化：對新鮮去離子水來說， 最佳的封閉時間是8min;而對已放置一個月 的封閉溶液來說，封閉時間可能要拖延到 15min. .15 5封閉溶液溫度的最佳化：如發(fā)現(xiàn)封閉溶液溫 度較低，生產(chǎn)的試件腐蝕速率較高時，應(yīng)修 正規(guī)范，封閉溶液的溫度應(yīng)不低于90C. .16 三三 鋁合金型材陽極氧化膜滴堿鋁合金型材陽極氧化膜滴堿 試驗(yàn)法探討試驗(yàn)法探討 我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T5237.2中規(guī)定的滴堿試驗(yàn)方法 為目視觀察法或儀器測量法，而日本工業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)JISH8601中的耐堿性試驗(yàn)方法

7、僅規(guī)定了儀 器測量法 .17 1試驗(yàn)原理探討 滴堿試驗(yàn)主要用于考察陽極氧化膜的耐堿 腐蝕性能。對于陽極氧化膜來說，其耐堿 腐蝕性能相對比較差，當(dāng)一定濃度的氫氧氫氧 化鈉溶液化鈉溶液滴在陽極氧化膜表面之后，將很 快對陽極氧化膜進(jìn)行侵蝕，如果封孔不良 或氧化膜疏松等原因而導(dǎo)致陽極氧化膜耐 堿腐蝕性差時，其侵蝕速度將會更快，因 此通過計(jì)算陽極氧化膜被穿透時間可用于 評價(jià)陽極氧化膜的耐堿腐蝕性能。但由于 氫氧化鈉溶液對氧化膜的侵蝕速度快，給 氧化膜耐堿腐蝕性能的評價(jià)帶來一定的難 度 .18 滴堿試驗(yàn)主要存在著兩種試驗(yàn)方法，一種 是目視觀察法，一種是儀器測量法。目視 觀察法是基于當(dāng)氫氧化鈉溶液滴在氧化膜

8、 表面之后，氧化膜將會慢慢溶解，其化學(xué) 反應(yīng)方程式如下： Al2O3H2O2NaOH2NaAlO2（+1） H2O .19 氧化膜在溶解過程中，氫氧化鈉溶液不 斷向氧化膜內(nèi)部侵蝕，當(dāng)氫氧化鈉溶液侵 蝕到基體金屬表面之后，金屬鋁與氫氧化 鈉溶液發(fā)生置換反應(yīng)，在反應(yīng)過程中將會 有氫氣析出而產(chǎn)生腐蝕冒泡。其化學(xué)反應(yīng) 方程式如下： 2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2 .20 儀器測量法是基于陽極氧化膜的電絕緣性而 提出的，鋁基體是電的良導(dǎo)體，鋁陽極氧化 膜則是高電阻的絕緣膜，其絕緣性與氧化膜 的厚度有關(guān)，在氧化膜被氫氧化鈉溶液溶解 過程中，隨著氧化膜厚度的降低其電阻也將 會慢慢降低，當(dāng)電阻降

9、低到一定數(shù)值的時候 可認(rèn)為導(dǎo)電，即認(rèn)為氧化膜被溶解。 .21 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISH8681-1所規(guī)定的堿點(diǎn)滴試 驗(yàn)方法（儀器測量法）：主要的試驗(yàn)儀器有： 滴液儀器（能夠在設(shè)定的時間間隔按設(shè)定的 試液量連續(xù)地滴落試液）、恒溫儀器以及測 電阻的儀器。 其試驗(yàn)要求如下所示： .22 試驗(yàn)的要求： 試驗(yàn)空氣溫度351 試驗(yàn)溶液溫度351 每個測試點(diǎn)的試驗(yàn)面積大約28mm2（直徑為 6mm） 每個測試點(diǎn)的試液量大約16mg 試液滴落的時間間隔5s 氫氧化鈉溶液的濃度100g/L .23 具體的操作步驟： 1）在試驗(yàn)前應(yīng)采用浸有適當(dāng)溶劑（如丙酮、 乙醇等對試樣無腐蝕的溶劑）的柔軟的布將 試樣表面的污漬清洗

10、干凈。接著用耐堿性墨 水或其他墨水在試樣表面畫一些一定間距并 且內(nèi)徑大約為6mm的圓或?qū)⒂幸恍┲睆綖?6mm的孔的合成樹脂帶粘在試樣表面，并將 試樣放在溫度為351的恒溫儀器中至少 保持30min，使試樣溫度恒定為351。 .24 2）然后用滴液儀器將試液連續(xù)地滴落到試 樣上標(biāo)記的圓內(nèi)。當(dāng)腐蝕冒泡點(diǎn)的數(shù)量增 加到所有測試點(diǎn)的數(shù)量一半時，立即將試 樣投入漂洗水中，在測試面上用棉球等輕 輕地擦洗并晾干。記錄從最初滴落的液滴 或最后滴落的液滴到試樣被投入水中的間 隔時間。用可測電阻的儀器測量每個測試 點(diǎn)的導(dǎo)電性，要求每個點(diǎn)測量3次，當(dāng)儀器 的讀數(shù)達(dá)到5000或更低，則認(rèn)為此測試 點(diǎn)導(dǎo)電并且認(rèn)為此測試點(diǎn)的氧化膜已被溶 解。 .25 3）計(jì)算最后一個導(dǎo)電的測試點(diǎn)到試樣被投 入水中的間隔時間，這一時間就可用于評 價(jià)該試樣耐堿腐蝕性能。然而，筆者認(rèn)為 儀器測量法的操作也并不一定要求一塵不 變，基于本方法的試驗(yàn)原理，對操作步驟 進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷囊策€是可以的：比如我國 檢驗(yàn)人員將儀器自動滴加試液的操作改為 手動滴加試液，這應(yīng)該算是一個很好的變 化，因?yàn)檫@一改變使儀器測量法的適用范 圍