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不锈钢点腐蚀测试小课堂 发布时间:2018-06-01   浏览量:2643次

1、什么是不锈钢点腐蚀?点蚀的机理?点蚀发生的条件?点腐蚀的影响?防止点腐蚀的措施?

材料腐蚀按腐蚀形态可分为全面腐蚀和局部腐蚀,其中全面腐蚀包括均匀腐蚀和不均匀腐蚀;局部腐蚀包括点蚀、缝隙腐蚀及丝状腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀和选择性腐蚀等。

局部腐蚀具有下列特征:1)腐蚀的发生在金属的某一特定部位;2)阳极区和阴极区可以截然分开,其位置可以用肉眼或微观观察加以区分;3)同时次生腐蚀产物又可在阴、阳极交界的第三地点形成。

金属材料在某些环境介质中,经过一定的时间后,大部分表面不发生席蚀或腐蚀很轻微,但在表面的微小区城内,出现蚀孔或麻点,且随着时间的推移,蚀孔不断向纵深方向发展,形成小孔状腐蚀坑。这种现象称为点腐蚀,亦称为点蚀、小孔腐蚀、孔蚀。

点蚀是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内,并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态,蚀孔直径小、深度深,其余地方不腐蚀或腐蚀很轻微。点蚀通常发生在易钝化金属或合金中, 同时往往在有侵蚀性阴离子与氧化剂共存条件下。点蚀的断面形貌有窄深形、椭圆形、宽浅形、皮下形、底切形、水平形与垂直形。

点蚀表面形貌和示意图

图片1.png 

点蚀发生的条件是满足材料、介质和电化学三个方面的条件:1)点蚀多发生在容易钝化的金属材料上或表面有阴极性镀层的金属上;2)点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中;3)点蚀发生在特定临界电位(点蚀电位或破裂电位)以上。

点蚀的机理:

第一阶段---蚀孔成核(发生);钝化膜破坏理论和吸附理论

第二阶段---蚀孔生长(发展);以闭塞电池的形成为基础,并进而形成活化-钝化腐蚀电池的自催化理论

点腐蚀的影响有:

1)点蚀导致金属的失重非常小,由于阳极面积很小,局部腐蚀速度很快,常使设备和管壁穿孔,从而导致突发事故。

2)对点蚀的检查比较困难,因为蚀孔尺寸很小,而且经常被腐蚀产物遮盖,因而定量测量和比较点蚀的程度也很困难

3)点蚀能够加剧其他类型的局部腐蚀, 如品同腐蚀, 应力腐蚀开裂腐蚀疲劳等。

4)点蚀是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一

点腐蚀的防止措施:

1)改善介质条件--降低CI-含量,减少氧化剂(如除氧和Fe3+Cu2+),降低温度,提高pH,使用缓蚀剂。

2)选用耐点蚀的合金材料--近年来发展了很多含有高含量CrMo,及含N、低C (<0.03%)的奥氏体不锈钢。双相钢和高纯铁素体不锈钢抗点蚀性能良好。TiTi合金具有最好的耐点蚀性能。

3)对材料表面进行钝化处理,提高其钝态稳定性

4)阴极保护--使电位低于Eb,最好低于Ep,使不锈钢处于稳定钝化区。这称为钝化型阴极保护,应用时要特别注意严格控制电位。

2、不锈钢点腐蚀测试相关标准有哪些?

ASTM G48-2011 用氯化铁溶液测定不锈钢和相关合金点状腐蚀和隙间腐蚀的试验方法

GB/T 17897-2016 金属和合金的腐蚀 不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法

JIS G0578-2000 不锈钢的氯化铁腐蚀试验方法

GB/T 18590-2001 金属和合金的腐蚀 点蚀评定方法

3、不锈钢点腐蚀试验要点

ASTM G48-2011用氯化铁溶液测定不锈钢和相关合金点状腐蚀和隙间腐蚀的试验方法

1)方法A是点腐蚀测试,方法B是缝隙腐蚀测试,方法CDEF都是临界点腐蚀/缝隙腐蚀温度测试

2)试样要求:一般加工成50mm*25mm*3-4mm),平行样一般是2-3

3)试验溶液:100gFeCl36H2O+900mLH2O

4)测试温度:推荐22℃±2℃50±2℃

5)测试腐蚀时间:推荐72h

6)结果表现形式:

单位面积失重,X=m-m后)/S总,一般要求X不大于0.0001g/cm2

最大点腐蚀深度,平均点腐蚀深度,点腐蚀面密度,缝隙腐蚀深度等

1)在表面钝化膜薄弱区(表面缺陷处,夹杂物,机械加工,沉淀化合物处)先形成孔蚀核。

2)孔蚀核活化区金属和钝化膜构成原电池腐蚀,加深孔深,直至穿孔。

GB/T 17897-2016 金属和合金的腐蚀 不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法

1)试验溶液:方法A  6%三氯化铁溶液、方法B 6%三氯化铁盐酸溶液

2)试样要求:试验总面积在10cm2以上,参考尺寸(30mm~50mm*20mm~30mm*(实际厚度~5mm)

3)试验方法:

方法A。用符合HG/T 3474规定的分析纯三氧化铁(FeCl36H2O100g溶于900mL蒸馏水或

去离子水中,配制成6%FeCl3溶液。试验温度为22℃士1℃或50℃土1℃,连续试验72h

方法B。把符合GB/T 622规定的优级纯盐酸和蒸馏水或去离子水配置成0.05 mol/L(即稀释约245)的盐酸溶液,把符合HG/T 3474规定的分析纯三氧化铁((FeCl36H2O)100 g溶于900 mL 0.05 mol/L盐酸溶液中,配制成0.16%HCl+6%FeCl3溶液。试验温度为35℃士1℃或50℃士1℃,连续试验24h

4)测试温度:A法,22℃士1℃或50℃土1℃;B法,35℃士1℃或50℃士1

5)腐蚀时间:A法,72hB法,24h

6)结果评定:单位面积、单位时间的失重表示,单位是g/m2h

腐蚀率的计算公式如下:

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