常規(guī)實(shí)驗(yàn)室腐蝕試驗(yàn)方法

常規(guī)實(shí)驗(yàn)室腐蝕試驗(yàn)方法第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日第4章常規(guī)實(shí)驗(yàn)室腐蝕試驗(yàn)方法1.模擬浸泡試驗(yàn)全浸、半浸、間浸試驗(yàn)2.動(dòng)態(tài)浸泡試驗(yàn)一般流動(dòng)溶液循環(huán)流動(dòng)溶液高速流動(dòng)溶液轉(zhuǎn)動(dòng)金屬試樣3.控溫試驗(yàn)等溫試驗(yàn)傳熱面試驗(yàn)溫差腐蝕試驗(yàn)高溫高壓釜試驗(yàn)4.氧化試驗(yàn)重量法容量法壓力計(jì)法電阻法5.燃?xì)飧g試驗(yàn)硫酸露點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)堿性硫酸鹽熔融腐蝕試驗(yàn)釩腐蝕試驗(yàn)第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日1.模擬浸泡試驗(yàn)1.1全浸1.2半浸1.3間浸第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日1.1全浸試驗(yàn)考慮下列因素的特殊影響作用：溶液成分

(體積波動(dòng)≤±1％，介質(zhì)容量：試樣表面積控制在20－200ml/cm2)溫度（水浴、油?。┏錃鉅顟B(tài)(充氣及去氣）溶液流速第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日試樣表面狀態(tài)試樣支架方法試驗(yàn)周期暴露后試樣的清洗方法第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日1.2半浸半浸腐蝕試驗(yàn)也稱為水線腐蝕試驗(yàn)。試驗(yàn)方法要求，與全浸基本相同關(guān)鍵是保持水線部位保持在固定位置上第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日1.3間浸間浸試驗(yàn)（間斷浸泡試驗(yàn)）又稱交替浸泡試驗(yàn)，意即金屬試樣交替浸入液態(tài)腐蝕介質(zhì)和暴露在空氣中。是一種模擬試驗(yàn)，也是一種加速試驗(yàn)為水溶液提供加速腐蝕條件，因?yàn)樵诖蟛糠直┞稌r(shí)間中試樣可以保持頻繁更新的、幾乎為氧所飽和的溶液薄膜；而且在干濕交替過程中，水分蒸發(fā)，腐蝕組分濃縮；腐蝕產(chǎn)物膜破裂使腐蝕速度升高。第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日試驗(yàn)裝置：升降式、轉(zhuǎn)鼓型間浸試驗(yàn)裝置。注意頻率、環(huán)境溫度、濕度條件選擇與所用裝置工作原理有關(guān)。一般，溶液和空氣中的暴露時(shí)間比應(yīng)視具體要求而定，一般為1：1－1：10，一次循環(huán)總時(shí)間1－60min，有時(shí)可以達(dá)24h。第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日2.動(dòng)態(tài)浸泡試驗(yàn)一般流動(dòng)溶液試驗(yàn)循環(huán)流動(dòng)溶液試驗(yàn)高速流動(dòng)溶液試驗(yàn)轉(zhuǎn)動(dòng)金屬試樣試驗(yàn)（安裝試樣分兩種，轉(zhuǎn)動(dòng)軸和溶液液面的相對(duì)位置也分兩種，即水平和垂直。角速度及圓盤的直徑對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著的影響）第九頁，共二十六頁，2022年，8月28日沖刷腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置10第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日沖刷樣架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)111—法蘭；2—內(nèi)徑Φ25有機(jī)玻璃管；3—參比電極安裝管；4—工作電極安裝管；5—對(duì)電極安裝管沖刷樣架結(jié)構(gòu)圖第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日3.控溫試驗(yàn)等溫試驗(yàn)（溶液溫度為控制對(duì)象）傳熱面試驗(yàn)（溫度梯度產(chǎn)生溶液密度的差別，高溫金屬側(cè)產(chǎn)生氣泡引起對(duì)流）溫差腐蝕試驗(yàn)高溫高壓釜試驗(yàn)高壓釜的基本要求是：密閉性好，不能滲漏液體和氣體；釜壁測(cè)量抗介質(zhì)腐蝕；有足夠強(qiáng)度，可承受長期高壓作用；為試驗(yàn)安全并滿足多種實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)附設(shè)必要裝置，如溫度和壓力的控制、測(cè)量裝置和電化學(xué)測(cè)量接口等第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日等溫試驗(yàn)試驗(yàn)原理溫度是腐蝕試驗(yàn)中的一個(gè)重要影響因素，往往還是一個(gè)加速腐蝕的因素。為了操作簡單，往往以溶液溫度為控制對(duì)象，此即所謂等溫試驗(yàn)。試驗(yàn)方法常把密封的腐蝕試驗(yàn)容器置于恒溫器中來實(shí)現(xiàn)溫度控制，恒溫器的加熱介質(zhì)有電加熱的水浴、砂浴、油浴、蒸氣或空氣，也可采用外套玻璃管的電阻絲直接加熱腐蝕介質(zhì)。第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日傳熱面試驗(yàn)試驗(yàn)原理在鍋爐與熱交換器等裝置的金屬構(gòu)件中及與其相鄰的溶液之間總是存在著溫度梯度。在金屬/溶液界面與本體溶液之間的溫度梯度會(huì)產(chǎn)生溶液密度的差別，而在高溫的金屬側(cè)所產(chǎn)生的氣泡會(huì)引起溶液對(duì)流。當(dāng)有氣泡析出并吸附在金屬壁上時(shí)，氣泡及附面層液膜使熱金屬表面與冷溶液本體隔開，致使金屬表面局部溫度顯著升高，產(chǎn)生所謂的熱壁腐蝕。氣泡的機(jī)械作用還會(huì)沖擊破壞金屬表面或鈍化膜。對(duì)流作用會(huì)強(qiáng)化氧氣極化腐蝕。第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日溫差腐蝕試驗(yàn)試驗(yàn)裝置：模擬溫差電池腐蝕試驗(yàn)裝置可減少腐蝕產(chǎn)物積累，可采用流動(dòng)溶液；為防止形成氧化膜，可將溶液完全除氧為了保證試驗(yàn)過程中沒有從金屬試樣向溶液的傳熱過程，試驗(yàn)裝置由兩個(gè)獨(dú)立的回路組成。不同溫度的兩個(gè)電極室，溶液通過燒結(jié)的玻璃膜實(shí)現(xiàn)電解接觸，但兩室溶液間不互混。第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日試驗(yàn)裝置：對(duì)高壓釜的基本要求是：密閉性好，不能滲漏液體和氣體；釜壁材料抗試驗(yàn)介質(zhì)腐蝕；有足夠的強(qiáng)度，可承受長期高壓作用；為試驗(yàn)安全并滿足多種試驗(yàn)要求，應(yīng)附設(shè)一些必要的裝置，如溫度和壓力的控制、測(cè)量裝置及電化學(xué)測(cè)量接口等。第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日高壓釜試驗(yàn)一般有靜態(tài)試驗(yàn)和循環(huán)回路試驗(yàn)兩種優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)靜態(tài)試驗(yàn)裝置簡單、操作方便、應(yīng)用廣泛腐蝕產(chǎn)物積累、腐蝕過程消耗氧或析氫都會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果循環(huán)回路試驗(yàn)可模擬選還液流狀態(tài)，且可控制腐蝕產(chǎn)物可進(jìn)行各種項(xiàng)目測(cè)量：pH、溶氧濃度、析氫量裝置復(fù)雜、操作困難第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日4.氧化試驗(yàn)為研究氧化動(dòng)力學(xué)過程和氧化機(jī)理，評(píng)定合金抗氧化性能或發(fā)展抗氧化新材料，通常采用如下方法：重量法容量法壓力計(jì)法電阻法第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日4.1重量法設(shè)備：天平、控溫加熱爐、氣體控制裝置根據(jù)體系不同，分為失重法和增重法為獲得試樣重量隨時(shí)間變化的動(dòng)力學(xué)曲線，可使用間斷稱重法或連續(xù)稱重法所謂連續(xù)稱重是用專門設(shè)計(jì)的可連續(xù)稱重或連續(xù)指示重量變化的裝置，在整個(gè)試驗(yàn)過程中連續(xù)不斷地記錄試樣重量隨時(shí)間的變化。常用裝置有電子熱天平、石英彈簧天平、鉬絲彈簧天平和真空鎢絲扭力微天平等。第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日4.2容量法容量法是在恒定壓力下測(cè)量因氧化而被消耗掉的氧的體積。裝置容量法的靈敏度優(yōu)于重量法，尤其是在低壓下特別靈敏，甚至一點(diǎn)點(diǎn)氧化也會(huì)導(dǎo)致壓力顯著變化。對(duì)于生成揮發(fā)性的體系不宜使用第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日4.3壓力計(jì)法壓力計(jì)法是在恒定體積下測(cè)量氧化過程中反應(yīng)室內(nèi)的壓力下降。試驗(yàn)裝置基本上由一個(gè)加熱反應(yīng)管、一個(gè)壓力計(jì)和一個(gè)供氣系統(tǒng)組成適用于單一組分氣體氧化試驗(yàn)。此法反應(yīng)室和壓力計(jì)處于不同溫度反應(yīng)區(qū)溫度應(yīng)嚴(yán)格恒定，必要時(shí)可將壓力計(jì)置于恒溫浴中，已避免溫度波動(dòng)對(duì)準(zhǔn)確測(cè)量壓力的影響。此外，還要求試樣表面無揮發(fā)性玷污物，試驗(yàn)過程中沒有二次氣體反應(yīng)，試樣中物溶解氣體存在。第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日4.4電阻法測(cè)量金屬絲的電阻變化來測(cè)量因氧化引起的金屬橫截面積減小要求：電阻增加完全來自橫截面積的減??；要求測(cè)量電阻在高溫氧化狀態(tài)下不會(huì)由于熱處理而變化，以區(qū)別氧化對(duì)橫截面積的影響。此外還要求合金的組分不會(huì)產(chǎn)生選擇性氧化。裝置第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日5.燃?xì)飧g試驗(yàn)硫酸露點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)堿性硫酸鹽熔融腐蝕試驗(yàn)釩腐蝕試驗(yàn)第二十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日5.1硫酸露點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)燃料燃燒在鍋爐低溫部位產(chǎn)生的硫酸露點(diǎn)腐蝕，不僅是由于在金屬表面凝聚產(chǎn)生了硫酸，而且因凝聚產(chǎn)生的硫酸量與金屬表面積相比是很小的（即比液量?。?，作為腐蝕產(chǎn)物的硫酸鐵易沉積在金屬表面；燃燒產(chǎn)物和未燃盡的炭堆積在金屬表面上也對(duì)腐蝕性有一定的影響；還有從腐蝕產(chǎn)物構(gòu)成及機(jī)理方面考慮，都不能簡單地以硫酸浸泡試驗(yàn)來表征硫酸露點(diǎn)腐蝕的作用規(guī)律和機(jī)理。此法可視為硫酸露點(diǎn)腐蝕的加速試驗(yàn)方法第二十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日試驗(yàn)裝置第二十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日5.2堿