專利名稱：：一種天然海水模擬加速材料腐蝕的間浸腐蝕試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于材料腐蝕
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說涉及到一種天然海水模擬加速材料腐蝕的間浸腐蝕試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
：自然環(huán)境下的海水潮差區(qū)試驗(yàn)是研究海水腐蝕常用的試驗(yàn)方法，它能真實(shí)的反映材料在所在地點(diǎn)干濕交替情況下的腐蝕狀況，以此計(jì)算出材料在該環(huán)境條件下的腐蝕速率，可為防腐設(shè)計(jì)提供合理可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。但是由于潮差區(qū)試驗(yàn)周期很長、試驗(yàn)區(qū)域性強(qiáng)，促使人們開展模擬加速腐蝕試驗(yàn)研究，以期由室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)來推測(cè)戶外長期潮差區(qū)腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)而預(yù)測(cè)材料的耐腐蝕性能，以及防護(hù)材料保護(hù)效果評(píng)價(jià)。這種間浸腐蝕試驗(yàn)必須滿足模擬性、加速性和重現(xiàn)性三個(gè)基本條件，它直接影響到加速試驗(yàn)的結(jié)果和自然潮差區(qū)腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性。在海水潮差區(qū)干濕交替的環(huán)境下，材料的腐蝕老化行為不但受到海水因素如溶解氧、鹽度等影響，而且會(huì)受到大氣氣象因素如溫度、濕度等影響。文獻(xiàn)中提到的七二五所研制的間浸腐蝕試驗(yàn)機(jī)以及GB/T16168_96中介紹的間歇浸泡試驗(yàn)，其間浸試驗(yàn)均為室內(nèi)模擬加速，采用的介質(zhì)是人造海水，試驗(yàn)設(shè)施容積小，只能開展尺寸小于120mmX50mm試板的間浸試驗(yàn)研究，不能開展大試板的間浸試驗(yàn)，且研究結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)室間浸試驗(yàn)結(jié)果與海洋環(huán)境實(shí)際暴露之間對(duì)應(yīng)關(guān)系不明顯。
發(fā)明內(nèi)容4為克服上述不足之處，本發(fā)明提供一種天然海水模擬加速材料腐蝕的間浸腐蝕試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法采用天然海水作為試驗(yàn)介質(zhì)，可進(jìn)行較大樣板的間浸試驗(yàn)，模擬研究材料在潮差區(qū)腐蝕規(guī)律，評(píng)估材料的耐腐蝕、耐老化等性能以及防護(hù)材料保護(hù)效果評(píng)價(jià)，為材料海洋環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)、海洋環(huán)境試驗(yàn)與評(píng)價(jià)提供重要的技術(shù)支撐，縮短新材料研制周期，預(yù)測(cè)新材料的環(huán)境應(yīng)用性能，提高新材料及其制品、部件的研制成功率，降低研制費(fèi)用。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案所述的天然海水模擬加速材料腐蝕的間浸腐蝕試驗(yàn)方法包含了間浸腐蝕試驗(yàn)條件、試板試驗(yàn)前處理、間浸腐蝕試驗(yàn)、試驗(yàn)后試樣處理、間浸腐蝕速率計(jì)算以及同潮差區(qū)腐蝕速率的對(duì)比、試驗(yàn)報(bào)告六部分內(nèi)容，各部分內(nèi)容如下I、間浸腐蝕試驗(yàn)條件間浸腐蝕試驗(yàn)必須在天然海水中進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)間為連續(xù)進(jìn)行且按照試驗(yàn)材料的技術(shù)要求確定，試驗(yàn)時(shí)間可設(shè)定為0.5年、l年、2年、4年、8年等；II、試板試驗(yàn)前處理材料試板的尺寸為250X100X35mm，經(jīng)銑床、磨床加工至光潔度7或者以上，丙酮除油，乙醇脫水，放置干燥器內(nèi)12h后，用感量為0.lmg分析天平稱重并記錄在案；III、間浸腐蝕試驗(yàn)把試板安裝到間浸腐蝕試驗(yàn)裝置上，試板與試板之間絕緣，試板與間浸裝置之間采用絕緣措施，試板按照"浸泡在海水中一暴露在空氣中一浸泡在海水中"的順序以某一轉(zhuǎn)速循環(huán)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為12小時(shí)轉(zhuǎn)一圈到0.5小時(shí)轉(zhuǎn)一圈；IV、試驗(yàn)后試樣處理在某一固定轉(zhuǎn)速下，每次取3塊試板檢查腐蝕情況，腐蝕產(chǎn)物的清除采用GB/T6384—1986腐蝕產(chǎn)物化學(xué)清除辦法，腐蝕產(chǎn)物除凈后，丙酮擦干，放入烘箱80。C8小時(shí)烘干，用感量為O.lmg分析天平稱重并記錄在案；V、間浸腐蝕速率計(jì)算以及同潮差區(qū)腐蝕速率的對(duì)比將試板試驗(yàn)前、后的質(zhì)量之差確定為失重，按JB/T6074將失重結(jié)果換算成平均腐蝕速率，其計(jì)算公式為平均腐蝕速率(mm/a)=(KXW)/(AXTXD)式中K二3.65X103W—試樣腐蝕失重(g)A—試樣面積，cm2T一試驗(yàn)時(shí)間，天D—材料密度，g/cm3根據(jù)上述公式，計(jì)算出在某一轉(zhuǎn)速下腐蝕失重和平均腐蝕速率，并同自然環(huán)境海水潮差區(qū)腐蝕速率相對(duì)比；VI、試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告包括以下內(nèi)容i、試板所用材料、牌號(hào)等信息以及試驗(yàn)過程中的腐蝕現(xiàn)象觀察記錄；ii、試板腐蝕形貌采用文字和照片表示；iii、試板平均腐蝕速率。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性一、本發(fā)明的試驗(yàn)方法可以模擬加速材料在潮差區(qū)的腐蝕過程，研究材料在海水干濕交替狀態(tài)下的腐蝕規(guī)律、機(jī)理，評(píng)估防護(hù)材料保護(hù)效果評(píng)價(jià)，從間浸腐蝕試驗(yàn)結(jié)果來看，相對(duì)于海水潮差區(qū)腐蝕，海水間浸腐蝕具有十分明顯的加速腐蝕作用。二、對(duì)材料自然環(huán)境服役性能作出科學(xué)的評(píng)估，縮短新材料研制周期，預(yù)測(cè)新材料的環(huán)境應(yīng)用性能，提高新材料及其制品、部件的研制成功率，降低研制費(fèi)用。三、重復(fù)試驗(yàn)具有很好的再現(xiàn)性。具體實(shí)施方式選擇A3鋼和B10銅合金兩種材料作為試板，因?yàn)檫@兩種材料具有艦船材料的典型意義，而且這兩種材料在實(shí)海潮差區(qū)均有長周期腐蝕數(shù)據(jù)可供參考。間浸腐蝕試驗(yàn)在天然海水中進(jìn)行，可在下列場(chǎng)所安裝間浸腐蝕試驗(yàn)裝置A、大型天然海水池；B、具有流動(dòng)天然海水的海水槽。本試驗(yàn)方法選用兩種轉(zhuǎn)速一種為12小時(shí)轉(zhuǎn)一圈，試驗(yàn)時(shí)間為l年；另外一種為6小時(shí)轉(zhuǎn)一圈，試驗(yàn)時(shí)間也為1年。兩種材料試板的尺寸分別為A3鋼250X100X3mm，B10銅合金250X100X5mm，經(jīng)銑床、磨床加工至光潔度7以上，丙酮除油，乙醇脫水，放置干燥器內(nèi)12h后，用感量為0.lmg分析天平稱重并分別記錄在案。經(jīng)過間浸腐蝕試驗(yàn)和試驗(yàn)后試樣處理，計(jì)算出在12小時(shí)轉(zhuǎn)一圈和6小時(shí)轉(zhuǎn)一圈兩種情況下兩種材料的腐蝕失重和平均腐蝕速率，并根據(jù)要求出具試驗(yàn)報(bào)告轉(zhuǎn)速為12小時(shí)一圈條件下兩種材料海水間浸腐蝕失重、腐蝕速率與試驗(yàn)時(shí)間的關(guān)系見表l。表l海水間浸腐蝕失重、腐蝕速率與試驗(yàn)時(shí)間的關(guān)系(轉(zhuǎn)速為12小時(shí)一圈)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>轉(zhuǎn)速為6小時(shí)一圈條件下兩種材料海水間浸腐蝕失重、腐蝕速率與試驗(yàn)時(shí)間的關(guān)系見表2。表2海水間浸腐蝕失重、腐蝕速率與試驗(yàn)時(shí)間的關(guān)系(轉(zhuǎn)速為6小時(shí)一圈)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表l、2、3可知:一、在轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為12小時(shí)轉(zhuǎn)一圈的條件下，兩種材料海水間浸腐蝕試驗(yàn)1年的腐蝕速率數(shù)值大致相當(dāng)于在海水潮差區(qū)1年腐蝕速率，具有很好的模擬性。二、在轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為6小時(shí)轉(zhuǎn)一圈的條件下，兩種材料的海水間浸腐蝕速率都明顯大于海水潮差區(qū)腐蝕速率，具有十分明顯的加速作用。權(quán)利要求1、一種天然海水模擬加速材料腐蝕的間浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于該試驗(yàn)方法包含了間浸腐蝕試驗(yàn)條件、試板試驗(yàn)前處理、間浸腐蝕試驗(yàn)、試驗(yàn)后試樣處理、間浸腐蝕速率計(jì)算以及同潮差區(qū)腐蝕速率的對(duì)比、試驗(yàn)報(bào)告六部分內(nèi)容，各部分內(nèi)容如下I、間浸腐蝕試驗(yàn)條件間浸腐蝕試驗(yàn)必須在天然海水中進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)間為連續(xù)進(jìn)行且按照試驗(yàn)材料的技術(shù)要求確定，試驗(yàn)時(shí)間可設(shè)定為0.5年、1年、2年、4年、8年等；II、試板試驗(yàn)前處理材料試板的尺寸為250×100×3～5mm，經(jīng)銑床、磨床加工至光潔度7或者以上，丙酮除油，乙醇脫水，放置干燥器內(nèi)12h后，用感量為0.1mg分析天平稱重并記錄在案；III、間浸腐蝕試驗(yàn)把試板安裝到間浸腐蝕試驗(yàn)裝置上，試板與試板之間絕緣，試板與間浸裝置之間采用絕緣措施，試板按照“浸泡在海水中→暴露在空氣中→浸泡在海水中”的順序以某一轉(zhuǎn)速循環(huán)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為12小時(shí)轉(zhuǎn)一圈到0.5小時(shí)轉(zhuǎn)一圈；IV、試驗(yàn)后試樣處理在某一固定轉(zhuǎn)速下，每次取3塊試板檢查腐蝕情況，腐蝕產(chǎn)物的清除采用GB/T6384—1986腐蝕產(chǎn)物化學(xué)清除辦法，腐蝕產(chǎn)物除凈后，丙酮擦干，放入烘箱80℃8小時(shí)烘干，用感量為0.1mg分析天平稱重并記錄在案；V、間浸腐蝕速率計(jì)算以及同潮差區(qū)腐蝕速率的對(duì)比將試板試驗(yàn)前、后的質(zhì)量之差確定為失重，按JB/T6074將失重結(jié)果換算成平均腐蝕速率，其計(jì)算公式為平均腐蝕速率(mm/a)＝(K×W)/(A×T×D)式中K＝3.65×103W—試樣腐蝕失重(g)A—試樣面積，cm2T—試驗(yàn)時(shí)間，天D—材料密度，g/cm3根據(jù)上述公式，計(jì)算出在某一轉(zhuǎn)速下腐蝕失重和平均腐蝕速率，并同自然環(huán)境海水潮差區(qū)腐蝕速率相對(duì)比；VI、試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告包括以下內(nèi)容i、試板所用材料、牌號(hào)等信息以及試驗(yàn)過程中的腐蝕現(xiàn)象觀察記錄；ii、試板腐蝕形貌采用文字和照片表示；iii、試板平均腐蝕速率。全文摘要一種天然海水模擬加速材料腐蝕的間浸腐蝕試驗(yàn)方法包含了間浸腐蝕試驗(yàn)條件、試板試驗(yàn)前處理、間浸腐蝕試驗(yàn)、試驗(yàn)后試樣處理、間浸腐蝕速率計(jì)算以及同潮差區(qū)腐蝕速率的對(duì)比、試驗(yàn)報(bào)告六部分內(nèi)容，以天然海水作為浸泡介質(zhì)，可進(jìn)行較大試板的間浸試驗(yàn)，試板按照“浸泡在海水中→暴露在空氣中→浸泡在海水中”的順序循環(huán)試驗(yàn)。該試驗(yàn)方法模擬研究材料在潮差區(qū)的腐蝕規(guī)律，評(píng)估材料的耐腐蝕、耐老化等性能以及防護(hù)材料保護(hù)效果評(píng)價(jià)，為材料海洋環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)、海洋環(huán)境試驗(yàn)與評(píng)價(jià)提供重要的技術(shù)支撐，縮短新材料研制周期，預(yù)測(cè)新材料的環(huán)境應(yīng)用性能，提高新材料及其制品、部件的研制成功率，降低研制費(fèi)用。文檔編號(hào)G01N17/00GK101464247SQ20071030482公開日2009年6月24日申請(qǐng)日期2007年12月21日優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日發(fā)明者于海濤,莊海燕,鄭添水申請(qǐng)人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所