腐蝕試驗(yàn)方法及檢測(cè)技術(shù) （課件）

《腐蝕試驗(yàn)方法及檢測(cè)技術(shù)》2021/4/171第六章加速腐蝕試驗(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)2021/4/172了解電解腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別前者是由于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(duì)陽極區(qū)的元素)金屬失電子被氧化,成為陽離子脫離材料表面,形成陽極的腐蝕.后者自發(fā)由于不同電極電位的存在形成電勢(shì)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.2021/4/173一電解加速腐蝕試驗(yàn)（EC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(duì)試樣進(jìn)行電解，2021/4/1744）腐蝕程度可用光學(xué)顯微鏡測(cè)定蝕坑的直徑與深度，或用指示劑方法檢測(cè)鍍層的穿透深度。表格2021/4/175二陽極氧化鋁的腐蝕試驗(yàn)方法

FACT試驗(yàn)是對(duì)汽車工業(yè)陽極氧化鋁的一種快速定性測(cè)試試樣作為電解池的陰極，鉑絲作為陽極，電解池是一個(gè)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)2021/4/176FACT試驗(yàn)的電解池及線路圖2021/4/177

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。2021/4/178但是用這種方法測(cè)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(duì)應(yīng)關(guān)系，才得以廣泛應(yīng)用的。另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)溫度有較大的影響，溫度越高，F(xiàn)ACT值越低；且被測(cè)部位很小，不利于檢查整個(gè)工件表面2021/4/1792）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5％NaCl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(huì)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(píng)價(jià)其性能。例如每平方分米上25～50個(gè)蝕點(diǎn)可認(rèn)為合格。2021/4/17109、人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:29:48PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個(gè)人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/33）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(gè)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(píng)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：2021/4/17122021/4/1713

1測(cè)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2.5~1.5um/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%

2021/4/17143當(dāng)腐蝕速率在15um/a，要求立刻采取工藝矯正措施；如果腐蝕速率超過25um/a，工件應(yīng)重新處理；腐蝕速率在15~25um/a之間時(shí)，根據(jù)用途決定是否要重新進(jìn)行處理。4封閉時(shí)間最佳化：對(duì)新鮮去離子水來說，最佳的封閉時(shí)間是8min;而對(duì)已放置一個(gè)月的封閉溶液來說，封閉時(shí)間可能要拖延到15min.2021/4/17155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(shí)，應(yīng)修正規(guī)范，封閉溶液的溫度應(yīng)不低于90°C.2021/4/1716三鋁合金型材陽極氧化膜滴堿試驗(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(cè)量法，而日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISH8601中的耐堿性試驗(yàn)方法僅規(guī)定了儀器測(cè)量法

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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(duì)于陽極氧化膜來說，其耐堿腐蝕性能相對(duì)比較差，當(dāng)一定濃度的氫氧化鈉溶液滴在陽極氧化膜表面之后，將很快對(duì)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(shí)，其侵蝕速度將會(huì)更快，因此通過計(jì)算陽極氧化膜被穿透時(shí)間可用于評(píng)價(jià)陽極氧化膜的耐堿腐蝕性能。但由于氫氧化鈉溶液對(duì)氧化膜的侵蝕速度快，給氧化膜耐堿腐蝕性能的評(píng)價(jià)帶來一定的難度2021/4/1718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(cè)量法。目視觀察法是基于當(dāng)氫氧化鈉溶液滴在氧化膜表面之后，氧化膜將會(huì)慢慢溶解，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：Al2O3·χH2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋（χ+1）H2O2021/4/1719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(huì)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：

2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H22021/4/1720儀器測(cè)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(huì)慢慢降低，當(dāng)電阻降低到一定數(shù)值的時(shí)候可認(rèn)為導(dǎo)電，即認(rèn)為氧化膜被溶解。

2021/4/1721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(cè)量法）：主要的試驗(yàn)儀器有：滴液儀器（能夠在設(shè)定的時(shí)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(cè)電阻的儀器。

其試驗(yàn)要求如下所示：

2021/4/1722試驗(yàn)的要求：

試驗(yàn)空氣溫度35℃±1℃

試驗(yàn)溶液溫度35℃±1℃

每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的試驗(yàn)面積大約28mm2（直徑為6mm）每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的試液量大約16mg

試液滴落的時(shí)間間隔5s

氫氧化鈉溶液的濃度100g/L2021/4/1723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(duì)試樣無腐蝕的溶劑）的柔軟的布將試樣表面的污漬清洗干凈。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?mm的孔的合成樹脂帶粘在試樣表面，并將試樣放在溫度為35℃±1℃的恒溫儀器中至少保持30min，使試樣溫度恒定為35℃±1℃。2021/4/17242）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(cè)試點(diǎn)的數(shù)量一半時(shí)，立即將試樣投入漂洗水中，在測(cè)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(shí)間。用可測(cè)電阻的儀器測(cè)量每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的導(dǎo)電性，要求每個(gè)點(diǎn)測(cè)量3次，當(dāng)儀器的讀數(shù)達(dá)到5000Ω或更低，則認(rèn)為此測(cè)試點(diǎn)導(dǎo)電并且認(rèn)為此測(cè)試點(diǎn)的氧化膜已被溶解。2021/4/17253）計(jì)算最后一個(gè)導(dǎo)電的測(cè)試點(diǎn)到試樣被投入水中的間隔時(shí)間，這一時(shí)間就可用于評(píng)價(jià)該試樣耐堿腐蝕性能。然而，筆者認(rèn)為儀器測(cè)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(duì)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(dòng)滴加試液的操作改為手動(dòng)滴加試液，這應(yīng)該算是一個(gè)很好的變化，因?yàn)檫@一改變使儀器測(cè)量法的適用范圍更廣，一般的實(shí)驗(yàn)室都可采用，而無需購買專門的試液滴加儀器。2021/4/1726結(jié)論：

（1）儀器測(cè)量法對(duì)氧化膜被穿透的判斷是通過測(cè)量其導(dǎo)電性來反映的，與目視觀察法相比較，其操作簡單易行,減少了人為因素的影響，使結(jié)果的重現(xiàn)性更好。（2）與目視觀察法相比較，儀器測(cè)量法對(duì)檢驗(yàn)人員經(jīng)驗(yàn)的要求更少些，有利于新接觸本試驗(yàn)的檢驗(yàn)人員快速掌握。2021/4/17279、人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:29:48PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最