工业腐蚀与防护--02腐蚀评价

腐蚀评价
一、金属全面腐蚀评价
根据腐蚀破坏形式的不同，对金属腐蚀程度的大小有各种不同的评定方法。对于全面腐蚀来说，通常用平均腐蚀速率来衡量。腐蚀速率可用失重法(或增重法)、深度法、气体容量法、电阻法和电流密度法来表示。
其中失重法适用于全面腐蚀或表面腐蚀产物易于脱落或清除的情况。增重法则适用于全面腐蚀或表面腐蚀产物牢固地附着试样表面，又几乎不溶于溶液，也不为外部物质污染的情况。


深度法适合于评定不同密度金属的腐蚀程度，以评估材料的腐蚀深度或构件腐蚀变薄的程度对材料部件使用寿命的直接影响。


气体容量法适合于评定析氢或耗氧腐蚀条件下的金属的腐蚀速度，如果氢气析出量或耗氧量与金属的腐蚀量成比例，则可用单位时间内单位试样表面积析出的氢气量或所消耗的氧气量来评价腐蚀速率。气体容量法的灵敏度比重量法高得多，且可测定材料在腐蚀过程中的瞬间腐蚀速率。



电阻法测定金属腐蚀速率是根据金属试样由于腐蚀作用导致横截面积减少，致使电阻增大的原理，通过测量腐蚀过程中电阻的变化量而求出金属的腐蚀量和腐蚀速率。


电流密度法是根据金属的腐蚀速率与腐蚀电流密度成正比这一基本原理，通过测定腐蚀电流密度i来求得金属的电化学腐蚀速率。



二、金属局部腐蚀评价

局部腐蚀多采用金属腐蚀前后性能的变化来评价。


(1)电偶腐蚀
电偶腐蚀与相互接触的金属在溶液中实际电势有关，由它构成了宏观腐蚀电池。产生电偶腐蚀的动力来自两种不同金属接触的实际电势差。一般说来，两种金属的电极电势差愈大，电偶腐蚀愈严重。据此，通过试验，人们根据各种金属或合金在一定条件下测得的稳定电势(非平衡电势或腐蚀电位)高低排列的电位顺序表称为电偶序。其中金属排列的上下关系却可以定性地比较出金属的腐蚀倾向。


（2）孔蚀
可将一定材料的试样在腐蚀介质中暴露规定周期之后，测定单位面积上出现的蚀孔(坑)个数及最大蚀孔深度作为孔蚀程度的评价，还可通过电化学动电位扫描测极化曲线的方法来测定孔蚀电位，测试孔蚀的击穿电位和保护电位。


(3)缝隙腐蚀
可将带有人造缝隙的试样在腐蚀介质中暴露规定周期之后，进行失重法测量及人造缝隙附近的腐蚀形态观察。


(4)晶间腐蚀
将一定材料的试样在腐蚀介质中暴露规定周期之后，进行抗拉、弯曲和冲击试验，确定其强度和韧性变化情况，还可通过电化学方法测试晶间腐蚀敏感性。


(5)应力腐蚀
可将加载一定应力的试样在腐蚀介质中暴露规定周期之后，测定剩余力学性能;也可直接测定应力腐蚀试样在介质中暴露直至断裂的寿命。通过测定在不同应力水平下的应力腐蚀断裂寿命，确定该腐蚀体系不发生应力腐蚀断裂的最大应力，即应力腐蚀的临界应力。


(6)腐蚀疲劳
主要的测量参数是试样直至断裂的应力循环周次(寿命)。在oN腐蚀疲劳曲线上，通常取某一指定腐蚀疲劳寿命(如疲劳循环周次N一10次)相对应的应力幅值为不发生腐蚀疲劳断裂的最大应力，即腐蚀疲劳临界应力，也称腐蚀疲劳强度。


(7)氢脆和氢致开裂
对充氢试样进行拉伸和冲击试验。一般情况下强度升高，韧性降低。

三、金属腐蚀测量技术
1.极谱分析法。


极谱分析法是一种在特殊条件下的电解分析方法，即在电解池内采用滴汞电极进行电解，测量与被检测离子浓度成正比的极限电流。


2.离子选择性电极分析技术。


该技术是利用对某种特定离子具有专属选择性的膜电极(即离子选择电极，实质上是一种电化学敏感器)，其电极电位与待测离子浓度之间符合能斯特公式，因此可通过电位测量来确定溶液中某些特定离子浓度，进而计算出腐蚀速率。


3.原子吸收光谱分析法。


该方法是利用被测元素的基态原子具有吸收特定辐射波长的能力，而吸收值的大小与该原子的浓度存在着一定的关系，从而形成的对被测元素的定性和定量方法。


4.指示剂法。


该方法是利用某些化学试剂组成的指示剂与腐蚀产物(金属离子、OH-、H+)之间的反应可产生不同的特定颜色以确定正在腐蚀的金属表面上阳极区和阴极区以及腐蚀的局部区域和状态类型。

工业腐蚀与防护汇总贴
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