材料耐腐蚀性能的评价方法.doc

,一定要考虑材料在相应工况环境下的耐蚀能力。也就是说,材料在此环境下是否会发生严重的腐蚀,从而导致工程结构的失效。因此,如何评价在工况环境下,材料表面腐蚀的形态、腐蚀的速度就显得非常具有现实的工程意义。概括起来,工程材料的耐腐蚀性能的评价方法可以分为三大类:重量法、表面观察法和电化学测试法。,同时也是最为有效可信的定量评价方法。尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点,但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化,可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。也正因为如此,它一直在腐蚀研究中广泛使用,是许多电化学的、物理的、化学的现代分析评价方法鉴定比较的基础。重量法分为增重法和失重法两种,他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样,后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。当采用重量法评价工程材料的耐蚀能力时,应当考虑腐蚀产物在腐蚀过程中是否容易脱落、腐蚀产物的厚度及致密性等因素后,在决定选取哪种方法对材料的耐蚀性能进行表征。对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况,通常可以考虑采用失重法。例如,通过盐雾试验评价不同镁合金的耐蚀性能时,就通常采用失重法,图1。而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况,例如材料的高温腐蚀,通常可以考虑采用增重法图2。为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较,必须采用电位面积上的重量变化为表示单位,及平均腐蚀速度,-2h-1。根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间内的平均腐蚀深度,如m/a。这两类的速度之间的换算公式为:式中 A-按重量计算的腐蚀速度,-2h-1;B-按深度计算的腐蚀速度,mm/a;ρ-金属材料密度,-3。从腐蚀实验前后的试样重量变化计算腐蚀速度V(mm/a),公式为:式中 ΔW-试样失重,g;ρ-金属材料密度,-3;A-试样面积,cm2;t-试验周期,h。失重法的关键操作之一就是完全清除腐蚀产物,而又不损伤基体金属。常用工程材料去处表面腐蚀产物的标准方法如表所示。采用失重法对材料进行腐蚀性能评价时,由于不同的研究者会采用不同的试样尺寸、腐蚀介质以及试验温度,导致所获得的数据很难具有可比性。因此,为了解决这个问题,人们规范了一种标准的腐蚀试验方法—盐雾腐蚀试验。目前,工业界普遍通过盐雾试验并结合失重测试来表征材料的耐腐蚀性能。根据ASTMB117的要求,试样以15-30度的倾角放置,采用5%的NaCl溶液进行雾化喷雾,试验温度35℃。盐雾实验要求盐雾箱内的容积要足够大,不得将盐雾直接喷射到实验的表面。,还应该注意腐蚀产物的形态和分布,以及他们的厚度、颜色、致密度和附着性;同时还应该注意腐蚀介质中的变化,包括溶液的颜色,腐蚀产物在溶液中的形态、颜色、类型和数量等。虽然这种观察是很粗糙的,但任何精细的服饰研究都辅以这种方法。,或者用扫描电镜、透射电镜、电子探针等做微观组织结构和相成分的分析,据此可研究微细的腐蚀特征和腐蚀动力学。一些工程材料中,常见腐蚀形态的显微形