金屬腐蝕理論及應(yīng)用試題匯總

1、2014年金屬腐蝕理論及應(yīng)用試題一、名詞解釋：（5 分）標(biāo)準(zhǔn)電位 ：指的是當(dāng)溫度為 25，金屬離子 的有效濃度為 1mol/L（即活度為 1）時(shí) 測(cè)得的平衡電位 。標(biāo)準(zhǔn)電極電位是以標(biāo)準(zhǔn)氫 原子作為參比電極，即氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位值 定為 0，與氫標(biāo)準(zhǔn)電極比較，電位較高的為正，電位較低者為負(fù)。平衡電位 ：金屬 與電解質(zhì)溶液構(gòu)成的 體系中，在金屬 -溶液兩相間，當(dāng) 金屬離子 在 兩相中的 電化學(xué)位 相等時(shí)，就建立起 電化學(xué)平衡 （MMn+n）e。這種單一 電極反應(yīng) 的電荷 和 物質(zhì)交換 均達(dá)到了 平衡電極電位 （ e·M）。它與其溶液中 金屬 本身的 離子活度 （ Mn+）之間的關(guān)系符合能斯

2、特公式（ Nernst ）。腐蝕電位 ：廣義的腐蝕電位指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用而導(dǎo)致材 料功能受到損傷的現(xiàn)象。狹義的腐蝕電位是指 金屬與環(huán)境 間的物理 - 化學(xué)相互作用，使 金屬性能發(fā)生變化，導(dǎo)致金屬，環(huán)境及其構(gòu)成系功能受到損傷的現(xiàn)象。絕對(duì)電位 ：當(dāng)金屬與溶液的界面上發(fā)生電極反應(yīng)時(shí)， 將會(huì)導(dǎo)致界面上雙電層的形成， 雙電層兩側(cè)的電位差，即為電極電勢(shì)（電位） ，也稱絕對(duì)電極電勢(shì)。選擇性氧化 ：如果合金內(nèi)氧的溶解度很低，合金元素 B 向外擴(kuò)散的速度很快，而且 B 的含量比較高，此時(shí)直接在合金表面上生成外 BO 膜。 即使在氧化初期，合金表面生 成 AO，但組元 B 與氧的親和力大，將

3、發(fā)生： B + AO A +BO 的反應(yīng)，氧化產(chǎn)物將轉(zhuǎn) 變?yōu)?BO。 以上兩種情形被稱之為合金的選擇性氧化。二、回答下列問(wèn)題： （15 分）1. 在中性水溶液中， Cu-Al 和不銹鋼 -Al 兩對(duì)電偶的電位差相近，但前者會(huì)造成 Al 的 嚴(yán)重腐蝕，而后者對(duì) Al 的腐蝕輕微，試分析其原因。答： 兩對(duì)電偶的電位差相近，所以在腐蝕的開(kāi)始階段，兩對(duì)電偶中作為陽(yáng)極的 Al 的腐 蝕速度是相近的。但之后，在 Cu-Al 電偶對(duì)的陽(yáng)極 Al 表面會(huì)生成一層 Al 2O3鈍化膜， 降低了腐蝕電位差，使反應(yīng)速率減??；在不銹鋼 -Al 電偶對(duì)的陰極和陽(yáng)極表面都會(huì)生成 鈍化膜，使腐蝕電位差降低的更大，腐蝕速率減

4、小的更多。所以，后者對(duì) Al 的腐蝕輕 微。2. 有三種材質(zhì)及所流過(guò)的介質(zhì)都完全相同的管道。 其中管內(nèi)為裸管， 管內(nèi)有涂層， 但涂層質(zhì)量較差， 管內(nèi)有涂層與線狀犧牲陽(yáng)極聯(lián)合保護(hù)。 請(qǐng)判斷這三種管道哪種最先 穿孔，哪種管道使用壽命最長(zhǎng)？ 答：內(nèi)為裸管的管道將先穿孔，管內(nèi)有涂層與線狀犧牲陽(yáng)極聯(lián)合保護(hù)的管道壽命最長(zhǎng)。 在鋼表面單獨(dú)涂敷有機(jī)涂層，是因?yàn)橛袡C(jī)涂層固有的真空腐蝕等缺陷，必定會(huì)有水分子通過(guò)針孔滲 透到剛表面導(dǎo)致腐蝕，因?yàn)殇摳g時(shí)形成的腐蝕產(chǎn)物對(duì)鋼機(jī)體沒(méi)有保護(hù)性，腐蝕繼續(xù)進(jìn)行，腐蝕產(chǎn) 物膨脹使有機(jī)涂層開(kāi)裂，脫落，所以單獨(dú)涂覆有機(jī)涂層的效果不好。采用陰極保護(hù)時(shí)候，保護(hù)電流 大，成本及維護(hù)費(fèi)用高。

5、采用有機(jī)涂層陰極保護(hù)，用陰極保護(hù)解決有機(jī)涂層腐蝕出的缺陷，有機(jī) 涂層完全覆蓋則可以減少總體的保護(hù)電流，成本降低，可靠性增高。3. 為什么鍍鋅的水桶在溫度較低的自來(lái)水中很耐蝕，而在熱水中使用易發(fā)生穿孔腐蝕？ 答：溫度升高，金屬的孔蝕傾向增大。當(dāng)溫度低于某個(gè)溫度，金屬不會(huì)發(fā)生孔蝕。這 個(gè)溫度稱為臨界孔蝕溫度 （CPT） ，CPT愈高， 則金屬耐孔蝕性能愈好。 自來(lái)水中含有 Cl- 離子， Cl-對(duì)鋅的腐蝕促進(jìn)作用很大。溫度較低時(shí)，鋅表面生成的氧化膜具有保護(hù)作用， 所以腐蝕發(fā)生的很慢；當(dāng)溫度較高時(shí)， Cl-會(huì)破壞氧化膜，使其失去保護(hù)作用，進(jìn)而使基 體發(fā)生點(diǎn)腐蝕。三、比較 18Cr-9Ni 和 17C

6、r-12Ni-2.5Mo 兩種不銹鋼在含 Cl-的水溶液中的耐點(diǎn)蝕能力， 解釋其原因。（ 10分）答： 18Cr-9Ni 和 17Cr-12Ni-2.5Mo 均為奧氏體不銹鋼，鉻鎳奧氏體不銹鋼最大的缺點(diǎn)是 在含氯化物溶液中不耐應(yīng)力腐蝕，易發(fā)生點(diǎn)蝕及縫隙腐蝕。為了提高奧氏體不銹鋼的耐 腐蝕能力，要降低碳含量， 提高奧氏體穩(wěn)定元素的含量， 和降低鐵素體形成元素的含量。 以上兩種鋼，前者含碳量較后者高，且鐵素體形成元素 Cr 較后者要高，奧氏體穩(wěn)定元 素 Ni 的含量又較后者低，后者更利于奧氏體相形成，耐點(diǎn)蝕能力更強(qiáng)。四、外加電流陰極保護(hù)會(huì)對(duì)鄰近未加保護(hù)的管道（或其他設(shè)施）產(chǎn)生干擾，加重未保護(hù) 管道

7、的腐蝕，請(qǐng)解釋原因。 （10 分）答：假設(shè) A、B是相互接觸的并且電位相近的材料的兩種設(shè)施，如果對(duì) A 進(jìn)行外加電流 陰極保護(hù)，則會(huì)使 A 的電位升高，進(jìn)而使 A 與 B 之間有了較大的電位差， B 作為陽(yáng)極 的效應(yīng)加強(qiáng)，腐蝕加重。五、由熱力學(xué)計(jì)算確定，為什么在 25時(shí)，銅在除氣的酸溶液（ PH=1 ）中不腐蝕，而 在通氣的同種溶液中會(huì)發(fā)生腐蝕？（已知： E°Cu2+/Zn =0.337V， PO2 =0.21 大氣壓， E° OH-/O2 =0.401V）（10 分）答：已知銅在含氧酸和無(wú)氧酸中的電極反應(yīng)及標(biāo)準(zhǔn)電極電位 : 1）在不含氧的酸中 2+ +Cu=Cu2+2e

8、E°Cu2+/Cu=0.337V 2H+2e=H2 E°H+/H2=0V E°Cu2+/Cu =0.337V> E°H+/H2 =0V 故在不通氣的酸中銅不發(fā)生腐蝕。2）在含氧酸中 1/2O2+2H+2e=H2O E°O2/H2O=1.229V EO2/H2O =1.229-0.0591lg（PH*PO2）=1.229-0.0591*2=1.1108V Cu=Cu2+2e E°Cu2+/Cu=0.337VE°Cu2+/Cu=0.337V< E °O2/H2O=1.1108V 故在通氣的酸中銅能發(fā)生腐蝕六

9、、一個(gè)鋁合金制造的工業(yè)儲(chǔ)水槽，容量為 225m3，壁厚為 8.25mm，僅僅使用了 5 年就 發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了點(diǎn)蝕，最大點(diǎn)蝕深度為 1.65mm。如果按水槽儲(chǔ)滿水后的第一天就開(kāi)始發(fā)生 點(diǎn)蝕過(guò)程計(jì)算， 該儲(chǔ)槽達(dá)到腐蝕穿孔的剩余壽命是多少？如果按儲(chǔ)槽在 4 年后（即第五 年的頭一天）才開(kāi)始發(fā)生點(diǎn)蝕過(guò)程，該儲(chǔ)槽到達(dá)腐蝕穿孔的剩余壽命是多少？（5 分）答：腐蝕速度為 V p=H/t=1.65/5mm/a=0.33mm/a 若從儲(chǔ)水第一天開(kāi)始發(fā)生點(diǎn)蝕，則剩余壽命為 t=H 余 /V p =（8.25-1.65）/0.33=20a 即剩余壽命為 20 年。若從第五年開(kāi)始發(fā)生點(diǎn)蝕，則剩余壽命為 （ 8.25-1.

10、65）/1.65=4 年。七、假設(shè)你所在的工廠有一條鋼自來(lái)水主管道已使用了 20 年，近年不時(shí)出現(xiàn)泄漏，而 且因管內(nèi)結(jié)垢導(dǎo)致輸送能力下降， 已不能滿足生產(chǎn)用水的需求， 企業(yè)決定利用停產(chǎn)檢修 期對(duì)該管道進(jìn)行改造。 請(qǐng)根據(jù)投資資金有限和資金充足分別提出兩套改造方案， 其中資 金充足方案中還要根據(jù) 20年、50 年、100年的使用壽命分別提出 3個(gè)方案。（不必真的 保證 100年，只要壽命長(zhǎng)的防腐方法確實(shí)比使用壽命短的方法實(shí)際壽命長(zhǎng)即對(duì)） （20 分） 答：一、投資資金有限的方案：除垢器 （球）除垢技術(shù) +瀝青涂層。 聚氨醋軟體除垢器是 由優(yōu)質(zhì)進(jìn)口聚氨醋原料和獨(dú)特的發(fā)泡工藝制造而成，經(jīng)過(guò)特殊的加工工

11、藝，對(duì)于垢質(zhì)較 硬的管道，可在軟體除垢器的基礎(chǔ)卜，加卜帶有高強(qiáng)度的鋼釘組成加強(qiáng)型軟體除垢器。 除垢過(guò)程中，除垢器在壓力的作用下，對(duì)管道內(nèi)壁的垢進(jìn)行刮削，達(dá)到除垢的目的。此 種方法簡(jiǎn)單易行，安全環(huán)保， 投資低。由于瀝青來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜、工藝熟練、絕緣、 防水、粘接性能良好等特點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)不甚寬裕的條件下，仍不應(yīng)放棄。在日本，盡管其 經(jīng)濟(jì)狀況并不困難，仍有 78,6 的輸水管線采用了瀝青防腐。特別是早期建設(shè)的管道， 如徹底更換瀝青涂層，是不太實(shí)際的。因此，該套方案比較適合低投資方案。 二、資金充足的方案： 20 年方案：換一套新管道 +噴涂水泥砂漿：“噴涂”工藝是用水泥 砂漿襯里作為管道內(nèi)防腐蝕，

12、它不僅通過(guò)水泥砂漿層把水體與管壁封隔開(kāi)來(lái)，管壁接觸 不到水. 不受水的侵蝕， 起到了隔離作用 ; 更重要的是在金屬表面形成一個(gè)超穩(wěn)定的鈍化 區(qū)，這是因?yàn)橥恳r的砂漿層呈堿性，與管壁形成 pH值高達(dá) 12 的區(qū)域，即使水滲透到金 屬表面，仍有抵御腐蝕的能力 ; 砂漿襯里起了“拱”的作用，粘結(jié)力強(qiáng)，在金屬管變形 的情況下 .不易發(fā)生殼落 . 其裂縫甚小，仍然能緊貼在管壁上 ;砂漿襯里的表面上會(huì)生成 滑膩層，有保護(hù)砂漿層不被水流沖刷掉的作用?；铱阼T鐵管通過(guò)除垢噴涂后，不僅保證 了管道內(nèi)防腐蝕的持久性，增加管道使用壽命，而且減少了供水二次污染，具有較強(qiáng)的 實(shí)用價(jià)值。 過(guò)去管道內(nèi)壁采用瀝青涂層， 化學(xué)性質(zhì)

13、不穩(wěn)定， 使用時(shí)間長(zhǎng)就會(huì)發(fā)生老化， 并微量溶于水中，污染水質(zhì)，影響飲水衛(wèi)生?，F(xiàn)在通過(guò)水泥砂漿噴涂后，由于水泥砂漿 屬于無(wú)機(jī)化合物，性能穩(wěn)定，不易影響管道輸送水質(zhì)。 50年方案：換新管道 +化學(xué)成膜， 化學(xué)成膜劑防腐是指利用化學(xué)物質(zhì)與金屬發(fā)生反應(yīng)， 形成反應(yīng)物沉積并粘結(jié)在金屬表面 形成有一定強(qiáng)度的保護(hù)膜，使金屬與腐蝕環(huán)境隔開(kāi)而達(dá)到防腐的目的。目前給水管道內(nèi) 多選用高模數(shù)的 SN作為主劑再加入 PN為輔助劑的成膜劑并增加 PN和 LC作為促進(jìn)劑以 改善膜的性能。 100 年方案：換新管道 +有機(jī)涂層+陰極保護(hù)。埋地管道的腐蝕是通過(guò)土 壤與管道相接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，涂加適當(dāng)?shù)姆栏繉涌梢愿艚^管道與土壤之間

14、的接觸，減少 腐蝕作用對(duì)管道的影響。從某種程度上講，防腐層的質(zhì)量決定了管道的使用壽命。在管 道外防腐涂層方面，國(guó)內(nèi)外采用的是石油瀝青、煤焦油瀝青、熔結(jié)環(huán)氧粉末、雙層 PE 和三層聚乙烯 （3PE） 等。陰極保護(hù)和犧牲陽(yáng)極保護(hù)： 埋地管道的腐蝕基本上都是通過(guò)自 然電位差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，純金屬一般不發(fā)生在溶液中的自腐蝕。管道的腐蝕狀況 與管道的自然電位、 極化電位以及 PH值有密切關(guān)系， 在不同的極化電位和 PH值條件下， 金屬的腐蝕傾向是不同的，可通過(guò)調(diào)整電位和 PH 值來(lái)控制金屬的腐蝕。通常可采用三 種方法將鐵移出腐蝕區(qū)，以達(dá)到防腐的目的。通過(guò)外加負(fù)電流 （陰極極化 ）使鐵的電極電 位負(fù)移

15、到免蝕區(qū)，以實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)。通過(guò)外加正電流 （陰極極化 ）使鐵的電極電位正移到 鈍化區(qū)，達(dá)到陽(yáng)極保護(hù)的目的。也可以調(diào)整溶液的 PH值，使其達(dá)到 9-13 范圍，使鐵進(jìn) 入鈍化區(qū) . 用陰極保護(hù)解決有機(jī)涂層腐蝕出的缺陷，有機(jī)涂層完全覆蓋則可以減少總體的保護(hù)電 流，成本降低，可靠性增高。八、簡(jiǎn)述提高合金耐蝕性的可能途徑。 （10 分） 答：（1）提高合金熱力學(xué)穩(wěn)定性（2）阻滯陰極過(guò)程（3）降低合金的陽(yáng)極活性（4）表面形成完整的有保護(hù)性的腐蝕產(chǎn)物膜九、為什么埋設(shè)在混凝土內(nèi)的水管或鋼筋， 會(huì)發(fā)生腐蝕， 請(qǐng)分析其原因及提出防護(hù)措施。 （10 分） 答:管道或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕可分為內(nèi)部環(huán)境的腐蝕破壞和外部

16、環(huán)境的腐蝕破壞，混 凝土內(nèi)部成分在外部受物理、化學(xué)及材料等因素的作用下發(fā)生腐蝕變化，致使混凝土承 載力降低或失去自身的性能，造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性較差。如環(huán)境中的水分、氧氣、二 氧化碳等酸性氣體、氯鹽等侵蝕性離子以及相對(duì)濕度、溫度等影響外部環(huán)境因素混凝土 中腐蝕，甚至還有細(xì)菌等微生物活動(dòng)的影響。（1）環(huán)境中 Cl -等侵蝕性離子的影響氯離子引起鋼筋銹蝕的機(jī)理是鋼筋表面被激活使鐵原子失去電子成為陽(yáng)極而使鋼 筋腐蝕，這一點(diǎn)與混凝土碳化完全不同。 混凝土碳化主要是使鋼筋混凝土 PH 迅速降低， 有利于氯離子侵蝕破壞鋼筋鈍化膜 ;而氯離子引起鋼筋銹蝕， 其中氯離子濃度在鋼筋表面 的達(dá)到鋼筋腐蝕的臨界濃度

17、，否則不可能使鋼筋銹蝕。當(dāng)鋼筋混凝土的表面的氯離子濃 度達(dá)到臨界濃度時(shí)，擁有足夠的空氣和水分，鋼筋混凝土腐蝕將會(huì)連續(xù)不斷進(jìn)行，直到 腐蝕完全 ;而氯離子在鋼筋混凝土腐蝕過(guò)程中只是充當(dāng)催化劑， 在腐蝕過(guò)程中不會(huì)因反而 消耗，那么提高混凝土耐久性的非常重要的措施就是控制氯離子的侵蝕。 氯離子是導(dǎo) 致鋼筋混凝土中混凝土發(fā)生腐蝕的最嚴(yán)重的侵蝕性離子， 因而氯化物的侵蝕在混凝土構(gòu) 筑物造成重大損失相當(dāng)嚴(yán)重?；炷林械穆入x子由自由態(tài)氯離子與化合態(tài)氯離子組成， 并不是所有的氯離子都會(huì)引發(fā)鋼筋的腐蝕。其中只有自由態(tài)氯離子起作用，破壞鋼筋的 鈍化膜，使混凝土鋼筋發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕 ;而化合態(tài)氯離子對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕

18、不起作用。 而混凝土中氯離子侵入是一個(gè)很復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，有滲透、毛細(xì)吸附和自由氯離子 的擴(kuò)散等三種不同的侵入方式。實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中往往由這三種侵入方式的組合，造成混 凝土受氯離子的侵蝕作用，同時(shí)還受到氯離子與混凝土組成材料間的其他條件的影響， 如化學(xué)和物理作用等。氯離子的侵蝕機(jī)理為： (1)局部酸化作用。 (2)形成“活化一鈍化” 腐蝕原電池 (3)催化作用 (4)降低混凝土電阻率的作用。 (5)氯離子與水泥作用生成“復(fù) 鹽”( 2)環(huán)境中 CO2:等酸性氣體的影響 混凝土內(nèi)部大氣中的二氧化碳在的擴(kuò)散，與鋼筋混凝土內(nèi)部材料的氫氧化鈣發(fā)生反 應(yīng)，生成難容的碳酸鹽等物質(zhì)，進(jìn)而使混凝土原有的強(qiáng)堿性

19、環(huán)境，混凝土中的 pH 下降 到 9 以下，使得混凝土的鈍化膜容易破壞，這種現(xiàn)象就稱為混凝土的碳化。 (3)環(huán)境中水分與氧氣的影響鋼筋腐蝕必須具備充足的水分和氧氣 (溶解態(tài)或者氣態(tài) )等條件。水分滲透入混凝土 結(jié)構(gòu)物之后，與混凝土的孔隙內(nèi)溶解鹽類形成了導(dǎo)電的電解質(zhì)溶液，形成了腐蝕電流的 外部回路，構(gòu)成腐蝕微電池所需的一個(gè)必要條件。水分以及其中所溶解的氧氣一起發(fā)生 反應(yīng)生成了 OH- ，氧氣還可以與陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)物 Fe2+生成 Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化生成為 Fe(OH)3，進(jìn)而產(chǎn)生更多的酥松多孔的鐵銹。作為反應(yīng)物之一的 O2 在陰極反應(yīng)的過(guò)程中 起到了很重要的作用。若 O2擴(kuò)散的不充分導(dǎo)致 O

20、2 供應(yīng)不充分，就無(wú)法順利參與陰極反 應(yīng)，即使在鋼筋已經(jīng)去鈍化的條件下，腐蝕也不會(huì)很快進(jìn)行，由此可以理解為與陰極極 化有著很重要的關(guān)系。主要的防護(hù)措施 (1)對(duì)混凝土表面添加保護(hù)層 (2)采用外加劑減小混凝土的滲透性 (3) 加亞硝酸鈣腐蝕抑制劑 (4)使用控制滲透板 (CPF) (5)改善施工工藝 十、根據(jù)自己的研究方向，查找一個(gè)以上有關(guān)的腐蝕型式試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其簡(jiǎn)要描述。 (5 分)答： 一、鋁合金加工產(chǎn)品的環(huán)形試樣 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法：1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 2XXX( 銅含量 1.8%-7.0%)系、7XXX( 銅含量 0.40%-2.80o%)及 6XXX 系鋁合金加工產(chǎn)品的環(huán)形試樣應(yīng)力腐

21、蝕試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于 2XXX (銅含量 1.8%-7.0%)系、 7XXX< 銅含量 0.4%-2.8%)及 6XXX 系的鋁合金板、管、棒、型、鍛件等加工產(chǎn)品。2 方法原理本方法采用對(duì) C 形環(huán)試樣施加恒變應(yīng)力， 全浸或間浸式浸人試驗(yàn)溶液中， 在規(guī)定的 時(shí)間內(nèi)檢驗(yàn)材料是否腐蝕破裂，來(lái)評(píng)定材料的應(yīng)力腐蝕敏感性及耐應(yīng)力腐蝕能力。3 試劑3. 1氫氧化鈉( 2, 13 g/mL)。3. 2鹽酸( 1. 10 g/mL)。3. 3氯化鈉(2. 16 g/mL)。3. 4 蒸餾水或去離子水。4 試驗(yàn)溶液氯化鈉水溶液 (35 g/L,pH:6.4-7.2): 用氯化鈉 (3. 3)和蒸餾水或

22、去離子水 (3. 4)配 制，用氫氧化鈉 (3. 1)或鹽酸 (3. 2)調(diào)整。5 試驗(yàn)設(shè)備 符合國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種環(huán)形試樣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置。6 試樣6. 1 取樣6.1.1 試樣的取樣應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定時(shí)，按本方法執(zhí)行。6. 1. 2擠壓管、棒、型材產(chǎn)品的 C 環(huán)取樣如圖 1 所示。軋制板材產(chǎn)品的 C 環(huán)取樣如圖 2 所示。鍛壓產(chǎn)品的 C 環(huán)取樣如圖 3所示。橫向擠壓產(chǎn)品的C環(huán)取樣軋制方向軋制板材產(chǎn)品也C環(huán)取樣圖6.2 試樣加工試樣的規(guī)格由實(shí)驗(yàn)者根據(jù)具體情況確定，但必須保證試樣的直徑為16mm-32mm ，直徑與厚度的比值在 10-16 范圍內(nèi)。試樣的精加工應(yīng)在熱處理

23、后進(jìn)行，以免產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。試樣主表面 的粗糙度不得大于 0.8 m.試樣不得有劃痕、 凹坑、毛刺等缺陷。 加工過(guò)程應(yīng)避免試樣產(chǎn)生塑性變形。 試樣的型式如圖 4 所示。單位為 mm圖 4 C 環(huán)試樣的型式圖 OD- 圓環(huán)的外徑 ;ID- 圓環(huán)的內(nèi)徑 ; t-圓環(huán)的厚度 ;B-圓環(huán)的寬度。6. 3試樣數(shù)量試樣的數(shù)量應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定時(shí)，按表 1 規(guī)定執(zhí)行6. 4 表面處理 用有機(jī)溶劑 （如汽油、酒精等 ）去除試樣表面的油污。7 試驗(yàn)程序7.1 試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)試樣進(jìn)行外觀和尺寸檢驗(yàn)，但不得造成試樣損傷。7.2 配制和準(zhǔn)備試驗(yàn)溶液，溶液體積和試樣面積比應(yīng)不少于30mL/cm2.如無(wú)

24、特別規(guī)定，試驗(yàn)的溫度為 27+1 ，并控制試驗(yàn)空間的相對(duì)濕度在 45%+6%的范圍內(nèi)。7.3 計(jì)算試驗(yàn)應(yīng)力。試驗(yàn)應(yīng)力及試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定時(shí)，按表 2 規(guī)定執(zhí)行，表 2 未規(guī)定的合金、狀態(tài)或品種的加工產(chǎn)品應(yīng)雙方協(xié)商。7.4 采用與試驗(yàn)合金同系的材料做螺栓，螺母。扭緊拉力螺栓，即可使 C 環(huán)處表面受到拉應(yīng)力 的作用，按公式（ 1）計(jì)算 C 環(huán)的徑向壓縮量。再按公式（ 2）計(jì)算加力后 C 環(huán)的外徑。 C 環(huán)直徑在 加力螺栓方向上測(cè)量，精確度達(dá)到 +0.01mm.(1)式中：-環(huán)的徑向壓縮量，單位為毫米（mm） ;f- 試驗(yàn)應(yīng)力，單位兆帕（ MPa） ;D-C 環(huán)的中徑（ D

25、=OD-t ），單位為毫米 mm;E-材料的彈性模量，單位為兆帕（ MPa） ;t-C 環(huán)的壁厚，單位毫米 mm;Z-彎曲梁修正系數(shù)（參見(jiàn)圖 5） .OD f =OD-式中： OD f加力后 C 環(huán)外徑，單位毫米 mm；OD 加力前 C 環(huán)外徑，單位毫米 mm;C 環(huán)的徑向壓縮量，單位毫米 mm;7. 5試樣加力后要用耐水涂料對(duì)螺栓、 螺母和與它們相鄰近的小部分試樣表面涂覆。7. 6用塑料線將試樣固定在試驗(yàn)設(shè)備上，使試樣能全浸或間浸在試驗(yàn)溶液中。7. 7試樣加力后應(yīng)盡快開(kāi)始試驗(yàn)， 加力后到開(kāi)始試驗(yàn)的最大間隔時(shí)間一般不超過(guò) 4 h7. 8試驗(yàn)采用全浸或是間浸試驗(yàn)應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)

26、定時(shí)，試驗(yàn) 按循環(huán)周期進(jìn)行間浸試驗(yàn)，循環(huán)周期為每小時(shí)在試驗(yàn)溶液中浸泡10 min，接著在空氣中曝露 50 min7. 9在浸漬期間試樣不得互相接觸，也不得接觸任何其他裸露金屬?；瘜W(xué)成分相同 的材料可置于同一槽內(nèi)。7. 10由于蒸發(fā)而損耗的水分， 每日必須補(bǔ)加蒸餾水或去離子水， 以保持溶液的濃度。 且每?jī)尚瞧趯?duì)試驗(yàn)溶液更新一次。7. 11 在更換溶液和檢查試樣時(shí)允許暫時(shí)中斷試驗(yàn)。7. 12用肉眼或借助放大鏡觀察，記錄試樣腐蝕破裂時(shí)間。7. 13試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為了便于觀察，可用表 3中的任一種清洗劑清洗試樣。8 試驗(yàn)結(jié)果及評(píng)定8. 1結(jié)果評(píng)定 試樣在規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)未發(fā)生破裂，判試驗(yàn)結(jié)果合格。若有一

27、個(gè)試樣發(fā)生破 裂，則判試驗(yàn)結(jié)果不合格。8. 2試驗(yàn)報(bào)告 試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括下列內(nèi)容 :a）本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) ;b）試驗(yàn)的合金及狀態(tài) ;c）試驗(yàn)條件及 C 環(huán)的徑向壓縮量 ;d）試驗(yàn)的時(shí)間 ;e）破裂時(shí)間 （發(fā)生破裂時(shí)經(jīng)歷的試驗(yàn)時(shí)間 ）;f）試驗(yàn)結(jié)果合格與否 ;g）試驗(yàn)者、審核者、試驗(yàn)日期。二、變形鋁合金拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法1 適用范圍1 .1 本標(biāo)準(zhǔn)供評(píng)定變形鋁合金材料 （ 板材、棒材、型材、鍛件等 ）以及能加工成 相應(yīng)試樣的半成品的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性。2 試驗(yàn)設(shè)備和試劑2.1 推薦采用 YF 一 500拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)（圖 1），也可以采用符合國(guó)家規(guī) 的其他類型的拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)。2 .2精度

28、為士 0.02mm 的螺旋測(cè)微尺，其量程為 025mm。2.3 試劑;氯化鈉 （化學(xué)純 ），過(guò)氧化氫 （化學(xué)純 ），蒸餾水或去離子水 （電阻2*10-5 歐姆）。3 試樣3.1 試樣 規(guī)格 :板形應(yīng)力 腐蝕 試樣 （圖 2）和棒 形應(yīng) 力腐蝕試 樣（圖 3）3.2 取樣方向 :根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，材料的尺寸和形狀而定。板材一般取橫向，小 截面的型材和棒材取縱向。對(duì)大截面的材料和零件以高向取樣為主。3.3 試樣加工試樣加工時(shí)應(yīng)防止過(guò)熱及變形。3.3.2 試樣表面不允許有劃傷。試樣四面光潔度應(yīng)保持一致，棱角處光滑無(wú)毛刺。3 .3.4試樣“ R”與工作段連接處要圓滑，不應(yīng)有凸臺(tái)。同一批試驗(yàn)用的試樣及機(jī)械性

29、能試樣，要用同批材料和同一爐熱處理。3.4試樣標(biāo)記 :試樣端部打號(hào)或用電刻機(jī)刻寫。3.5 試樣的清洗棒材試樣 :試驗(yàn)前用汽油和酒精清洗。板材試樣 :用汽油和酒精清洗后，在 10%NaOH 溶液中于 60士 5下去 除包鋁層，去除量為包， 鋁層平均厚度的 200%為宜。要求平行試樣厚度一致， 相差不大于 0.01mrn。HNO3 溶液進(jìn)行“出光”。自來(lái)水清洗，隨后用 30%， 最后用自來(lái)水沖洗并吹干。3.6 試樣保存：試樣保存在千燥器中備用。4 試驗(yàn)環(huán)境4.1腐蝕介質(zhì) :采用 3%NaC1+0.5%H2O2溶液(化學(xué)純的過(guò)氧化氮濃度變化范圍較 大，應(yīng)按分析后的濃度計(jì)算加入 ) 。4.2溫度為 3

30、5士 l。5 試驗(yàn)應(yīng)力5.1 根據(jù)實(shí)際需要施加應(yīng)力，但最大應(yīng)力值應(yīng)低于材料的屈服強(qiáng)度。5.2為了比較材料的抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)劣，可在屈服強(qiáng)度以下選 4一 5個(gè)應(yīng)力值進(jìn) 行試驗(yàn)，每一應(yīng)力下的平行試樣不得少于五個(gè)，繪制應(yīng)力一壽命曲線。6 試驗(yàn)時(shí)間6.1 從試驗(yàn)開(kāi)始至斷裂的總時(shí)數(shù) (小時(shí))做為評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)。7 試驗(yàn)操作程序7.1 按第 3 項(xiàng)處理過(guò)的試樣，進(jìn)行尺寸測(cè)量、計(jì)算截面積和施加力值。試驗(yàn)記 錄見(jiàn)附表。P=XX% 0.02X S(kg)P試驗(yàn)負(fù)荷 (kg );XX% 0.02材料屈服強(qiáng)度的百分?jǐn)?shù) (kg/ mm2) ，S試樣工作段截面積 (mm2)。7.2 試樣通過(guò)橡皮塞，并用壓緊螺栓固定一 飛戶先清洗干凈的溶液盆內(nèi)。7.3 按試驗(yàn)機(jī)使用說(shuō)明書要求，調(diào)載荷至所需的力值。7.4 在溶液盒內(nèi)放入予先經(jīng)洗液或鹽酸清洗干凈的玻