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金屬材料常見的腐蝕試驗有哪些?發(fā)布時間:2024-09-24   瀏覽量:100次

凡有金屬使用的地方,就有各種類型的腐蝕問題。隨著工業(yè)的發(fā)展,生產(chǎn)過程通常涉及在諸如高溫、高壓、強腐蝕性介質(zhì)、高負荷應(yīng)力或高熱流和高質(zhì)量流的高參數(shù)條件下的硬化操作。如果不能可靠地解決腐蝕問題,腐蝕損壞不僅引發(fā)設(shè)備過早失效,也將導(dǎo)致重大事故,巨大的經(jīng)濟損失以及嚴重的社會后果。無錫力博專業(yè)做金屬腐蝕檢測的業(yè)務(wù),下面就和小編一起看看按照金屬腐蝕的方式,可以分為以下幾種類型:

均勻腐蝕:金屬表面均勻受損,腐蝕程度在整個表面上較為一致。

點蝕:在金屬表面形成局部的小洞,常在不銹鋼等合金材料中見。

縫隙腐蝕:在金屬與金屬或與非金屬的接觸界面形成的狹窄縫隙中發(fā)生的局部腐蝕。

應(yīng)力腐蝕開裂:金屬在受到拉伸應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)的雙重作用下發(fā)生的裂紋,進一步導(dǎo)致破壞。

晶間腐蝕:集中在晶界區(qū)域的腐蝕,容易導(dǎo)致材料斷裂。

選擇性腐蝕:合金中的某種元素比其他元素更容易腐蝕,導(dǎo)致組成發(fā)生變化。

氧化腐蝕:金屬表面與氧發(fā)生反應(yīng),形成氧化膜。

晶腐.jpg

1、均勻腐蝕

金屬表面接觸腐蝕介質(zhì)而全面、均勻的發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象,也稱全面腐蝕。與其他腐蝕相比,其發(fā)生較為普遍,危害也最小。均勻腐蝕屬于微電池效應(yīng),腐蝕導(dǎo)致金屬表面均勻減薄,腐蝕過程沒有固定的陰極及陽極。可以通過表面涂層、緩蝕劑、陰極保護、合理的設(shè)計、選擇合適的材料等加以防止。

均勻腐蝕是最能反映出金屬材料耐蝕性的一種普遍腐蝕形態(tài),而耐蝕性則是金屬材料重要的性能指標之一,而金屬材料的耐蝕性進行檢測是確定設(shè)計產(chǎn)使用壽命、強度、防護等各項工藝的重要參考指標。在實驗室試驗中,均勻腐蝕的試驗方法主要有鹽霧試驗(GB/T 10125-2012 / ISO 9227-2006)、濕熱試驗及其組合試驗。

2、電偶腐蝕

當電解質(zhì)溶液中有兩種金屬接觸時,由于氧濃差效應(yīng),電極電位較負的賤金屬成為陽極, 較高的貴金屬成為陰極,構(gòu)成了腐蝕電池,貴金屬受到了保護,這種現(xiàn)象叫電偶腐蝕,也稱接觸腐蝕或異金屬間腐蝕。

利用金屬間的電極電位差及其電偶腐蝕原理,可以通過對賤金屬與有用金屬部件進行配對,以犧牲賤金屬陽極來達到保護陰極材料。

3、點腐蝕

點腐蝕是一種非常局部的腐蝕。鈍化型金屬因表面形成一層具有保護性的鈍化膜而產(chǎn)生抗腐蝕作用,當鈍化膜遭到破壞,而金屬缺乏自鈍化的條件或能力,金屬就會發(fā)生腐蝕,如果腐蝕僅僅集中在金屬或設(shè)備的某些特定點域,并在點域形成向深處發(fā)展的腐蝕小坑,而金屬其他大部分表面仍保持鈍性的腐蝕現(xiàn)象,稱為點腐蝕。點蝕多發(fā)生在表面生成氧化膜或鈍化膜的金屬材料(如不銹鋼等)上。

對于不銹鋼,除了電化學法(GB/T 17899-1999)測量試樣的不銹鋼點蝕點位外,常采用三氯化鐵溶液進行點腐蝕加速試驗(GB/T 17897-2016、ASTM G48-11(2020)e1)進行測試。

4、晶間腐蝕

晶間腐蝕是局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴展的腐蝕。主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合,大大降低金屬的機械強度。而且腐蝕發(fā)生后金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤,看不出被破壞的跡象,但晶粒間結(jié)合力顯著減弱,力學性能惡化,不能經(jīng)受敲擊,所以是一種很危險的腐蝕。通常出現(xiàn)于黃銅、硬鋁合金和一些不銹鋼、鎳基合金中。

常用的鐵素體不銹鋼、鐵素體-奧氏體不銹鋼(雙相不銹鋼)試驗方法(GB/T 4334-2020)有多種,根據(jù)鋼種及實際需要,選擇合適的試驗方法。

5、縫隙腐蝕

縫隙腐蝕是在電介質(zhì)溶液中( 特別是含有鹵素離子的介質(zhì)), 在金屬與金屬或非金屬表面之間狹窄的縫隙內(nèi),由于溶液的移動收到阻滯,在縫隙內(nèi)溶液中氧耗竭后,氯離子即從縫隙外向縫隙內(nèi)遷移,又由于金屬氯化物的水解自催化酸化過程, 導(dǎo)致鈍化膜的破裂, 因而產(chǎn)生與自催化點腐蝕相類似的局部腐蝕。凡是依靠氧化膜或鈍化層抗腐蝕的金屬特別易發(fā)生這種腐蝕。它可能破壞機械連接的整體性和密封性,造成設(shè)備運行失?;蚴?,甚至事故??p隙腐蝕通常發(fā)生在一些電解質(zhì)溶液( 特別是含有鹵素離子時) 停滯的縫隙中或屏蔽的表面內(nèi),在通用機械設(shè)備中,法蘭的連接處,與鉚釘、螺栓、墊片、墊圈(尤其是橡膠墊圈)、 閥座、松動的表面沉積物以及附著的海洋生物等相接觸處。

不銹鋼及含鉻的鎳基合金常采用三氯化鐵溶液中進行試驗(GB/T 10127-2002、ASTM G48-11(2020)e1)

6、應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是指在拉應(yīng)力作用下,金屬在腐蝕介質(zhì)中引起的破壞(應(yīng)力+腐蝕)。這種在應(yīng)力腐蝕作用下導(dǎo)致材料的開裂稱為應(yīng)力腐蝕開裂,這種腐蝕一般均穿過晶粒,即所謂穿晶腐蝕。常出現(xiàn)于鍋爐用鋼、黃銅、高強度鋁合金和不銹鋼中,凝汽器管、礦山用鋼索、飛機緊急剎車用高壓氣瓶內(nèi)壁,導(dǎo)致設(shè)備及零件失效。應(yīng)力腐蝕開裂在極低的負荷應(yīng)力下也能產(chǎn)生開裂,其全面腐蝕常常很輕,而且沒有變形預(yù)兆,即發(fā)生突然斷裂,應(yīng)力腐蝕是工業(yè)生產(chǎn)中危害性最大的一種惡性腐蝕類型。

應(yīng)力腐蝕開裂試驗方法主要分為:恒變形法、恒載荷法、慢應(yīng)變速率法、斷裂力學法。根據(jù)需要選擇合適的試驗標準(GB/T4157-2017)及方法。常見發(fā)生應(yīng)力腐蝕的金屬-環(huán)境組合有:

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無錫力博測具備ISO 、GB、ASME、AWS、NB、等標準的CNAS、CMA資質(zhì)。在腐蝕性能方面,服務(wù)項目囊括晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點腐蝕、硫化氫抗氫致開裂HIC試驗、硫化氫應(yīng)力腐蝕SSC試驗等,歡迎來詢交流。

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