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技術(shù)文章

金屬腐蝕試驗(yàn)方法
   金屬腐蝕試驗(yàn)方法：
檢測金屬抗腐蝕性能的常用方法有：
  化學(xué)浸泡試驗(yàn)  把金屬材料制成特定形狀和尺寸的試片，在選定的介質(zhì)中浸泡一定時(shí)間。取出后，通過稱重、表觀檢查、測量蝕孔深度、考察力學(xué)性能或分析溶液成分等方法，評(píng)定金屬材料的腐蝕行為。這種試驗(yàn)又稱掛片試驗(yàn)。根據(jù)試片與溶液的相對(duì)位置，分為全浸試驗(yàn)、半浸試驗(yàn)和間浸試驗(yàn)三種(圖1[化學(xué)浸泡試驗(yàn)]化學(xué)浸泡試驗(yàn))。
  全浸試驗(yàn)  試片完全浸入溶液。此法操作簡便，重現(xiàn)性好。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，可以嚴(yán)格控制各種影響因素（如充氣狀態(tài)、溫度和流速等），可作模擬試驗(yàn)和加速試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)懸掛于溶液中不同深度的孤立小試片的腐蝕效應(yīng)與延伸于不同深度的長尺度試片的腐蝕效應(yīng)是不同的，因?yàn)楹笳哂捎诔錃獠町惗纬珊暧^腐蝕電池效應(yīng)。在自然水（海水或淡水）中的全浸試驗(yàn)是把試片安裝在框架中,集裝于吊籠內(nèi)（圖2[海水全浸試驗(yàn)的框架和吊籠]海水全浸試驗(yàn)的框架和吊籠），浸入相同深度的水中。試片彼此之間絕緣，并與框架絕緣。試片主平面應(yīng)平行于水流方向，互不遮蔽。
  半浸試驗(yàn)  又稱水線腐蝕試驗(yàn)。試片的一部分浸入溶液，而且使試片的尺寸(尤其是液面上下的面積比)保持恒定，使氣相和液相交界的“水線”長期保持在試片表面的固定位置上，在“水線”附近可以觀察到嚴(yán)重局部腐蝕。自然水中的半浸試驗(yàn)往往把裝有試片的框架固定在浮筒或浮筏上。
  間浸試驗(yàn)  使試片按照設(shè)定的循環(huán)程序，重復(fù)交替地暴露在溶液和氣相中，又稱交替浸泡試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)需嚴(yán)格控制環(huán)境的溫度和濕度，以保證試片表面的干濕變化頻率。自然水中的間浸試驗(yàn)則是把安裝有試片的框架固定在專用的間浸平臺(tái)上（圖3[海水間浸試驗(yàn)的框架和平臺(tái)] 海水間浸試驗(yàn)的框架和平臺(tái)），或安裝在橋樁、碼頭的固定部位。
  化學(xué)浸泡試驗(yàn)既可用于評(píng)定**腐蝕行為，也可用于評(píng)定局部腐蝕行為。如果是評(píng)定局部腐蝕，可用點(diǎn)腐蝕試樣、縫隙腐蝕試樣或恒變形加載的應(yīng)力腐蝕試樣進(jìn)行浸泡試驗(yàn)。
   鹽霧試驗(yàn)  這是一種用噴霧加速腐蝕的試驗(yàn)。在特制的鹽霧箱中(圖4[鹽霧箱示意] 鹽霧箱示意)將飽和空氣的鹽水溶液連續(xù)或間斷地以霧狀噴出，鹽霧沉降在試樣上，形成極薄的液膜，由于不斷有新的鹽霧落到試樣上而加速了試樣的腐蝕過程。試樣支承或懸掛的位置應(yīng)使試樣的主要表面與垂直面成15～30角，或與霧流主方向平行。試樣的位置還應(yīng)使鹽霧能自由沉降到所有試樣上，并使在一個(gè)試樣上凝聚的液滴不會(huì)再落到其他試樣上。溶液一般含氯化鈉0.5～20％；常用的含氯化鈉4～6％,pH為6.5～7.2(35)，即所謂中性鹽霧試驗(yàn)溶液。在這種溶液中加入冰醋酸0.1～0.3％，pH達(dá)到3.1～3.3，即成為醋酸鹽霧試驗(yàn)溶液。如再加入CuCl2HO0.26g/L,即成為銅加速的醋酸鹽霧試驗(yàn)溶液。鹽霧試驗(yàn)主要用于產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和分類評(píng)級(jí)。
  大氣暴露試驗(yàn)  了解金屬和非金屬材料以及涂料和電鍍層抗大氣腐蝕性能的試驗(yàn)。主要試驗(yàn)設(shè)備是大氣曝曬架(圖5[大氣曝曬架]大氣曝曬架)，試片平面朝南,在海岸暴露時(shí)往往面向海洋。試片與垂直面成30～45角，大尺寸試片有時(shí)也垂直懸掛。一般通過稱重、表面觀察檢查、力學(xué)性能分析等確定試驗(yàn)結(jié)果。
  電化學(xué)測試  電位測量  通過測量金屬試樣與參比電極組成的原電池的電動(dòng)勢確定金屬的穩(wěn)態(tài)自然腐蝕電位、極化電位以及各種臨界電位。由此可以了解金屬腐蝕的狀態(tài)及其變化。
  極化曲線測量  測量技術(shù)可分為兩類：①恒電流法（即控制電流法）。測定金屬的電極電位隨電流變化的函數(shù)關(guān)系，也包括在恒定電流條件下測定金屬的電極電位隨時(shí)間變化的充電曲線法。②恒電位法（即控制電位法）。測定流過金屬的電流隨金屬電極電位變化的函數(shù)關(guān)系，也包括在恒定電位條件下測定電流隨時(shí)間變化的試驗(yàn)。通過極化曲線測量可以確定金屬腐蝕速度和研究腐蝕機(jī)理。
  線性極化技術(shù)  20世紀(jì)50年代以來，發(fā)展出了有名的線性極化技術(shù)，它可以快速、簡便而靈敏地測定金屬的瞬時(shí)腐蝕速度。線性極化方程式（即Stern－Geary方程式為）：
         [319-01]319-01式中＝(/)為極化電阻，和分別為陽極和陰極的塔菲爾常數(shù)。通常要求在金屬腐蝕電位附近的微小電位區(qū)間(如±10mV)中測定電位變化與電流變化的線性關(guān)系，由其斜率確定，結(jié)合已知的或測定的常數(shù)和或[kg2]kg2值可求得腐蝕電流。進(jìn)而通過法拉第定律可從腐蝕電流確定腐蝕速度。