恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法及其設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)設(shè)備，它包括試驗(yàn)容器、試驗(yàn)平臺(tái)、泵、恒溫槽、第一管道、第二管道和第三管道它還包括拉力系統(tǒng)、固定在試驗(yàn)平臺(tái)頂部的多個(gè)第一試樣夾頭、與拉力系統(tǒng)的拉桿固定連接的多個(gè)第二試樣夾頭、設(shè)置在試驗(yàn)容器外的紅外燈，試驗(yàn)容器的底部開(kāi)設(shè)有與各個(gè)作為平行樣的試樣匹配的多個(gè)底部通孔，試驗(yàn)容器的頂部為容器頂部開(kāi)口，每個(gè)底部通孔上均設(shè)有平行樣密封條，每個(gè)第一試樣夾頭和對(duì)應(yīng)的第二試樣夾頭分別用于固定作為平行樣的試樣的兩端，紅外燈的燈頭面向試驗(yàn)容器。本發(fā)明不僅具有很好的腐蝕環(huán)境模擬性能，而且還能在實(shí)驗(yàn)中對(duì)鋼材的實(shí)際服役狀態(tài)進(jìn)行模擬，是一種更具實(shí)用價(jià)值的加速腐蝕試驗(yàn)方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法及其設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料腐蝕試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]周期輪浸腐蝕試驗(yàn)是試驗(yàn)室常用的加速腐蝕試驗(yàn)方法，可在試驗(yàn)室內(nèi)對(duì)鋼材進(jìn)行快速的耐蝕性評(píng)定，是新鋼種研制過(guò)程中試制鋼篩選的常用方法。由于該方法具有很好的腐蝕環(huán)境模擬性能，所以深受鋼材用戶(hù)和研發(fā)人員的歡迎。但傳統(tǒng)的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)中，其被測(cè)試樣是處于非受力狀態(tài)，這與試驗(yàn)材料的實(shí)際服役狀態(tài)相差甚遠(yuǎn)，不能準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)被測(cè)材料的耐周期輪浸腐蝕的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要提供一種恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法及其設(shè)備，該方法和設(shè)備使被測(cè)試樣在周期輪浸腐蝕試驗(yàn)時(shí)更接近于材料實(shí)際服役的狀態(tài)，從而使被測(cè)材料的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0004]為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于，它包括如下步驟:
[0005]步驟1:對(duì)待測(cè)金屬板進(jìn)行取樣從而得到試樣，該試樣片數(shù) > 四片，將其中的一片試樣作為空白樣，將其余試樣作為腐蝕試驗(yàn)的平行樣，取樣過(guò)程中對(duì)于板厚小于4_的金屬板，取全厚度試樣；對(duì)于板厚大于4_的鋼板，取樣厚度為4_ ；
[0006]步驟2:首先用清洗劑或脫脂劑對(duì)所有試樣進(jìn)行清洗，接著用自來(lái)水沖洗，再用去離子水漂洗，然后置于無(wú)水酒精中，取出后進(jìn)行干燥處理，并放置到室溫再對(duì)各個(gè)試樣分別進(jìn)行稱(chēng)重，同時(shí)測(cè)量作為平行樣的各個(gè)試樣腐蝕曝露部分的面積；
[0007]步驟3:在試驗(yàn)容器的下方設(shè)置試驗(yàn)平臺(tái)，在試驗(yàn)平臺(tái)上固定多個(gè)第一試樣夾頭，將作為平行樣的各個(gè)試樣的一端固定連接在對(duì)應(yīng)的第一試樣夾頭上，作為平行樣的各個(gè)試樣的另一端穿過(guò)試驗(yàn)容器對(duì)應(yīng)的底部通孔和容器頂部開(kāi)口后與相應(yīng)的第二試樣夾頭固定連接，第二試樣夾頭與拉力系統(tǒng)的拉桿固定連接，作為平行樣的各個(gè)試樣與對(duì)應(yīng)的底部通孔之間通過(guò)耐蝕絕緣材料進(jìn)行密封；
[0008]步驟4:拉力系統(tǒng)對(duì)作為平行樣的各個(gè)試樣分別施加相同的恒定拉力，開(kāi)啟泵，將試驗(yàn)溶液從恒溫槽中抽起,并通過(guò)溶液入口將試驗(yàn)溶液輸入到試驗(yàn)容器內(nèi)，當(dāng)試驗(yàn)容器內(nèi)的試驗(yàn)溶液的液面達(dá)到溶液出口時(shí)，試驗(yàn)溶液從溶液出口流回到恒溫槽中，在泵的作用下試驗(yàn)溶液在恒溫槽與試驗(yàn)容器之間循環(huán)流動(dòng)11?13分鐘，然后，關(guān)閉泵，試驗(yàn)容器內(nèi)的試驗(yàn)溶液由溶液入口經(jīng)泵退回到恒溫槽內(nèi)；然后，開(kāi)啟設(shè)置在試驗(yàn)容器外的紅外燈，紅外燈透過(guò)試驗(yàn)容器對(duì)所有作為平行樣的試樣烘烤47?49分鐘，使作為平行樣的各個(gè)試樣的表面溫度達(dá)到70°C，烘烤時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉紅外燈，將試驗(yàn)容器內(nèi)的所有作為平行樣的試樣取出；[0009]步驟5:在步驟4進(jìn)行的同時(shí)，將作為空白樣的試樣放置在試驗(yàn)容器外，所述作為空白樣的試樣放置在試驗(yàn)容器外的時(shí)間與步驟4中開(kāi)啟泵至從試驗(yàn)容器內(nèi)取出所有作為平行樣的試樣的時(shí)間相等；
[0010]步驟6:對(duì)從試驗(yàn)容器內(nèi)取出的所有作為平行樣的試樣進(jìn)行除銹處理，并對(duì)除銹后的作為平行樣的各個(gè)試樣進(jìn)行稱(chēng)重，同時(shí)將放置在試驗(yàn)容器外的作為空白樣的試樣進(jìn)行除銹處理，并對(duì)除銹處理后的作為空白樣的試樣進(jìn)行稱(chēng)重；
[0011]步驟7:通過(guò)如下公式計(jì)算得到作為平行樣的每個(gè)試樣的腐蝕速率R，
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于，它包括如下步驟:步驟1:對(duì)待測(cè)金屬板進(jìn)行取樣從而得到試樣，該試樣片數(shù) > 四片，將其中的一片試樣作為空白樣，將其余試樣作為腐蝕試驗(yàn)的平行樣，取樣過(guò)程中對(duì)于板厚小于4_的金屬板，取全厚度試樣；對(duì)于板厚大于4_的鋼板，取樣厚度為4_ ；步驟2:首先用清洗劑或脫脂劑對(duì)所有試樣進(jìn)行清洗，接著用自來(lái)水沖洗，再用去離子水漂洗，然后置于無(wú)水酒精中，取出后進(jìn)行干燥處理，并放置到室溫再對(duì)各個(gè)試樣分別進(jìn)行稱(chēng)重，同時(shí)測(cè)量作為平行樣的各個(gè)試樣腐蝕曝露部分的面積；步驟3:在試驗(yàn)容器(1)的下方設(shè)置試驗(yàn)平臺(tái)(2)，在試驗(yàn)平臺(tái)(2)上固定多個(gè)第一試樣夾頭(3)，將作為平行樣的各個(gè)試樣的一端固定連接在對(duì)應(yīng)的第一試樣夾頭(3)上，作為平行樣的各個(gè)試樣的另一端穿過(guò)試驗(yàn)容器(1)對(duì)應(yīng)的底部通孔(4)和容器頂部開(kāi)口(5)后與相應(yīng)的第二試樣夾頭(6)固定連接，第二試樣夾頭(6)與拉力系統(tǒng)(7)的拉桿(8)固定連接，作為平行樣的各個(gè)試樣與對(duì)應(yīng)的底部通孔(4)之間通過(guò)耐蝕絕緣材料進(jìn)行密封；步驟4:拉力系統(tǒng)(7)對(duì)作為平行樣的各個(gè)試樣分別施加相同的恒定拉力，開(kāi)啟泵(9)，將試驗(yàn)溶液從恒溫槽(12)中抽起，并通過(guò)溶液入口(10)將試驗(yàn)溶液輸入到試驗(yàn)容器(1)內(nèi)，當(dāng)試驗(yàn)容器(1)內(nèi)的試驗(yàn)溶液的液面達(dá)到溶液出口(11)時(shí)，試驗(yàn)溶液從溶液出口(11)流回到恒溫槽(12)中，在泵(9)的作用下試驗(yàn)溶液在恒溫槽(12)與試驗(yàn)容器(1)之間循環(huán)流動(dòng)11~13分鐘，然后，關(guān)閉泵(9)，試驗(yàn)容器(1)內(nèi)的試驗(yàn)溶液由溶液入口(10)經(jīng)泵(9)退回到恒溫槽(12)內(nèi)；然后，開(kāi)啟設(shè)置在試驗(yàn)容器(1)外的紅外燈(13)，紅外燈(13)透過(guò)試驗(yàn)容器(1)對(duì)所有作為平行樣的試樣烘烤47~49分鐘，使作為平行樣的各個(gè)試樣的表面溫度達(dá)到70°C，烘烤時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉紅外燈(13)，將試驗(yàn)容器(1)內(nèi)的所有作為平行樣的試樣取出；步驟5:在步驟4進(jìn)行的同時(shí)，將作為空白樣的試樣放置在試驗(yàn)容器(1)外，所述作為空白樣的試樣放置在試驗(yàn)容器(1)外的時(shí)間與步驟4中開(kāi)啟泵(9)至從試驗(yàn)容器(1)內(nèi)取出所有作為平行樣的試樣的時(shí)間相等；步驟6:對(duì)從試驗(yàn)容器(1)內(nèi)取出的所有作為平行樣的試樣進(jìn)行除銹處理，并對(duì)除銹后的作為平行樣的各個(gè)試樣進(jìn)行稱(chēng)重，同時(shí)將放置在試驗(yàn)容器(1)外的作為空白樣的試樣進(jìn)行除銹處理，并對(duì)除銹處理后的作為空白樣的試樣進(jìn)行稱(chēng)重；步驟7:通過(guò)如下公式計(jì)算得到作為平行樣的每個(gè)試樣的腐蝕速率R，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于:觀察步驟4中作為平行樣的試樣的狀態(tài)，當(dāng)觀察到作為平行樣的試樣受腐蝕而發(fā)生斷裂時(shí)，記錄下從開(kāi)啟泵(9)后試驗(yàn)溶液開(kāi)始浸泡作為平行樣的試樣到作為平行樣的試樣發(fā)生斷裂的時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于:所述試驗(yàn)溶液為1 X 10_2mol/L的NaHS03溶液或質(zhì)量百分比濃度為3%的NaCl溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于:所述試驗(yàn)容器(1)內(nèi)的試驗(yàn)溶液溫度范圍為40~50°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于:所述試驗(yàn)容器(1)采用對(duì)腐蝕介質(zhì)呈隋性的透明材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于:所述試驗(yàn)容器(1)為玻璃容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)方法，其特征在于:所述作為平行樣的試樣的腐蝕曝露部分面積為作為平行樣的試樣的平行部表面積，作為平行樣的試樣的非腐蝕曝露部分用耐蝕的絕緣材料進(jìn)行密封。
8.—種恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)設(shè)備，它包括試驗(yàn)容器(1)、試驗(yàn)平臺(tái)(2)、泵(9)、恒溫槽(12)、第一管道(17)、第二管道(18)和第三管道(19)，其中，試驗(yàn)平臺(tái)(2)位于試驗(yàn)容器(1)下方，恒溫槽(12)與第二管道(18)連通，試驗(yàn)容器(1)的溶液入口( 10)與第三管道(19)連通，第二管道(18)和第三管道(19)之間通過(guò)泵(9)連接，試驗(yàn)容器(1)的溶液出口(11)通過(guò)第一管道(17)連通恒溫槽(12)，其特征在于:它還包括拉力系統(tǒng)(7)、固定在試驗(yàn)平臺(tái)(2)頂部的 多個(gè)第一試樣夾頭(3)、與拉力系統(tǒng)(7)的拉桿(8)固定連接的多個(gè)第二試樣夾頭(6 )、設(shè)置在試驗(yàn)容器(1)外的紅外燈(13 )，其中，所述試驗(yàn)容器(1)的底部開(kāi)設(shè)有與各個(gè)作為平行樣的試樣(16)匹配的多個(gè)底部通孔(4)，所述試驗(yàn)容器(1)的頂部為容器頂部開(kāi)口(5)，所述各個(gè)作為平行樣的試樣(16)貫穿容器頂部開(kāi)口(5)和對(duì)應(yīng)的底部通孔(4)，所述每個(gè)底部通孔(4)上均設(shè)有平行樣密封條(14)，所述每個(gè)第一試樣夾頭(3)和對(duì)應(yīng)的第二試樣夾頭(6)分別用于固定作為平行樣的試樣(16)的兩端，所述紅外燈(13)的燈頭面向試驗(yàn)容器(1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的恒拉力條件下的周期輪浸腐蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述紅外燈(13)通過(guò)支架(20 )設(shè)置在試驗(yàn)容器(1)外。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK103674826SQ201310688282
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】張萬(wàn)靈, 李立軍, 劉建容, 黃先球, 石爭(zhēng)鳴, 程鵬, 郎豐軍, 馬穎, 何銳 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司