一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，該方法采用電位掃描法對不同敏化條件處理下的Cr18?Ni9型不銹鋼進(jìn)行系統(tǒng)研究，由點(diǎn)蝕電位Eb作為判斷指標(biāo)對不銹鋼的晶間腐蝕程度進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果精確穩(wěn)定。
【專利說明】
一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]點(diǎn)蝕(pitting)在金屬表面部地區(qū)出現(xiàn)縱深發(fā)展的腐蝕小孔，其余地區(qū)不腐蝕或腐蝕輕微，這種腐蝕形態(tài)叫點(diǎn)蝕，又叫孔蝕或小孔腐蝕。不銹鋼表面微小“銹孔”的迅猛增加，是造成不銹鋼受到大規(guī)模腐蝕的原因。腐蝕物濃度或溫度的微小變化，就能顯著加快腐蝕速度。點(diǎn)狀腐蝕的迅速出現(xiàn)，是由于金屬表面亞穩(wěn)定狀態(tài)的微孔迅速增生的緣故。點(diǎn)蝕是不銹鋼等耐蝕材料的主要腐蝕失效形式之一，現(xiàn)有點(diǎn)蝕研究多集中在海水溫度和pH值的影響。不銹鋼點(diǎn)蝕是一種很危險的局部腐蝕，多發(fā)生在含有氯、溴、碘等的水溶液中，產(chǎn)生小孔然后急劇進(jìn)行腐蝕的現(xiàn)象，嚴(yán)重時會穿透鋼板，一般不能以重量減少多少來評價其腐蝕程度。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中多以不銹鋼敏感度DOS來評價其腐蝕程度，但采用DOS評價不銹鋼晶間的腐蝕程度具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，該方法以Cl—濃度為依據(jù)模擬海水腐蝕環(huán)境，采用點(diǎn)蝕電位來評價不銹鋼晶間的腐蝕程度。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，采用基于含Cl—電解液的電位掃描法對待測不銹鋼進(jìn)行電位掃描，獲得點(diǎn)蝕電位及，從而確定Cl—濃度與點(diǎn)蝕電位現(xiàn)之間的關(guān)系，再根據(jù)Cl—濃度與不銹鋼晶間腐蝕程度之間的關(guān)系確定待測不銹鋼的腐蝕程度，具體步驟如下:
步驟一，確定檢測設(shè)備，制備標(biāo)準(zhǔn)試樣，在不同敏化條件下對不銹鋼進(jìn)行敏化處理，得到腐蝕程度不同的標(biāo)準(zhǔn)試樣;敏化處理過程為，將不銹鋼于950°C保溫2h后水淬，然后放入箱式電阻爐中分別在600°C、650 °C、700 °C、750 °C及800°C敏化溫度下敏化不同時間后速冷，得到腐蝕程度不同的標(biāo)準(zhǔn)試樣，待用；
步驟二，優(yōu)化檢測參數(shù);采用田口方法進(jìn)行檢測參數(shù)優(yōu)化，具體過程為:選用望大特性的信號雜音比SN值，并采用L9直交表控制試驗(yàn)因素，優(yōu)化檢測參數(shù)；
步驟三，對步驟一得到的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行電位掃描的點(diǎn)蝕試驗(yàn)，繪制不同Cl—濃度電解液的陽極極化的掃描電流/_電位五曲線，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)試樣的點(diǎn)蝕金相形貌確定試樣點(diǎn)蝕電位現(xiàn)，繪制在不同敏化條件處理下的點(diǎn)蝕電位?與Cl—濃度關(guān)系曲線圖；
步驟四，對待測不銹鋼重復(fù)步驟三的操作，獲得待測不銹鋼的點(diǎn)蝕電位及，結(jié)合點(diǎn)蝕電位現(xiàn)與(:1—濃度關(guān)系曲線圖和Cl—濃度與不銹鋼晶間腐蝕程度的關(guān)系，確定待測不銹鋼的晶間腐蝕程度。
[0006]其中，所述步驟一中，檢測設(shè)備為三電極電解池PS-268A型電化學(xué)測量儀，不銹鋼為Crl8-Ni9型不銹鋼，敏化處理后經(jīng)環(huán)氧樹脂封裝，工作面用SiC水砂紙從300號逐級打磨到2000號，水清洗后用無水乙醇除油，去離子水清洗后吹干待用。
[0007]所述步驟二中，檢測參數(shù)具體包括:掃描速度K=20mV/min、終止電流密度Js = 1000μΑ.cnf2，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采樣周期為5s，試驗(yàn)溫度為25 ± 1°C。
[0008]進(jìn)一步，電解液中Cl—濃度分別是0.1、0.2、0.4和0.611101.L—1。
[0009]所述步驟三具體為:工作電極于內(nèi)置不同Cl—濃度電解液的電解池中靜置IOmin后進(jìn)行電位掃描，繪制陽極極化的掃描電流1-電位i?曲線，結(jié)合點(diǎn)蝕金相圖確定終止電流密度/8=100μΑ.cm—2的電位值為點(diǎn)蝕電位及，得到不同敏化條件下不銹鋼點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系曲線，進(jìn)一步得到點(diǎn)蝕電位?與Cl—濃度關(guān)系表達(dá)式。
[0010]進(jìn)一步，敏化溫度為650 0C、敏化時間分別為5min、1min和Ih的點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系式分別為:
敏化時間為5min:屈=-78.25 - 46.24In[Cl—]
敏化時間為1mindb= -107.95 - 52.97In[Cl—]
敏化時間為lh:￡L= -147.83 - 57.19In[Cr]0
[0011]本發(fā)明所達(dá)到的有益技術(shù)效果:本發(fā)明提供一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，該方法采用電位掃描法對不同敏化條件處理下的Crl8-Ni9型不銹鋼進(jìn)行系統(tǒng)研究，由點(diǎn)蝕電位?作為判斷指標(biāo)對不銹鋼的晶間腐蝕程度進(jìn)行檢測，檢測將精確穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明實(shí)施例之標(biāo)準(zhǔn)試樣在敏化溫度為6500C、敏化時間為5min下電流密度為ΙΟΟμΑ.cm—2時試樣點(diǎn)蝕金相圖；
圖2本發(fā)明實(shí)施例之標(biāo)準(zhǔn)試樣在敏化溫度為650 °C、敏化時間為5min下不同Cl—濃度的陽極極化曲線圖；
圖3本發(fā)明實(shí)施例之標(biāo)準(zhǔn)試樣敏化溫度為650 °C不同敏化時間的點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系曲線圖；
圖4本發(fā)明實(shí)施例之標(biāo)準(zhǔn)試樣在不同濃度的NaCl溶液中的晶間腐蝕形貌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]本發(fā)明提供一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，采用基于含不同Cl—濃度的電解液的電位掃描法對待測不銹鋼進(jìn)行電位掃描，獲得點(diǎn)蝕電位及，從而確定Cl—濃度與點(diǎn)蝕電位?之間的關(guān)系，再根據(jù)Cl—濃度與不銹鋼晶間腐蝕程度之間的關(guān)系確定待測不銹鋼的腐蝕程度，具體步驟如下:
步驟一，確定檢測設(shè)備，制備標(biāo)準(zhǔn)試樣，在不同敏化條件下對不銹鋼進(jìn)行敏化處理，得到腐蝕程度不同的標(biāo)準(zhǔn)試樣;敏化處理過程為，將不銹鋼于950°C保溫2h后水淬，然后放入箱式電阻爐中分別在600°C、650 °C、700 °C、750 °C及800°C敏化溫度下敏化不同時間后速冷，得到腐蝕程度不同的標(biāo)準(zhǔn)試樣，待用；
檢測設(shè)備為三電極電解池PS-268A型電化學(xué)測量儀，不銹鋼為Crl8-Ni9型不銹鋼，敏化處理后經(jīng)環(huán)氧樹脂封裝，工作面用SiC水砂紙從300號逐級打磨到2000號，水清洗后用無水乙醇除油，去離子水清洗后吹干待用。
[0015]步驟二，優(yōu)化檢測參數(shù);采用田口方法進(jìn)行檢測參數(shù)優(yōu)化，具體過程為:選用望大特性的信號雜音比SN值，并采用L9直交表控制試驗(yàn)因素，優(yōu)化檢測參數(shù)；
檢測參數(shù)具體包括:掃描速度K=20mV/min、終止電流密度Js = ΙΟΟΟμΑ.cm—2，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采樣周期為5s，試驗(yàn)溫度為25 土 1°C。
[0016]電解液中Cl—濃度分別是0.1、0.2、0.4和0.6mol.L-、
[0017]步驟三，對步驟一得到的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行電位掃描的點(diǎn)蝕試驗(yàn)，繪制不同Cl—濃度電解液的陽極極化的掃描電流1-電位i?曲線，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)試樣的點(diǎn)蝕金相形貌確定試樣點(diǎn)蝕電位及，繪制在不同敏化條件處理下的點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系曲線圖；
具體過程為:工作電極于內(nèi)置不同Cl—濃度電解液的電解池中靜置1min后進(jìn)行電位掃描，繪制陽極極化的掃描電流1-電位五曲線，結(jié)合點(diǎn)蝕金相圖確定終止電流密度；=100μΑ.cm—2的電位值為點(diǎn)蝕電位及，得到不同敏化條件下不銹鋼點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系曲線，進(jìn)一步得到點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系表達(dá)式。
[0018]步驟四，對待測不銹鋼重復(fù)步驟三的操作，獲得待測不銹鋼的點(diǎn)蝕電位及，結(jié)合點(diǎn)蝕電位及與(:1—濃度關(guān)系曲線圖和Cl—濃度與不銹鋼晶間腐蝕程度的關(guān)系，確定待測不銹鋼的晶間腐蝕程度。
實(shí)施例
[0019]為了更詳細(xì)的說明本發(fā)明的具體過程，現(xiàn)以Crl8_Ni9型不銹鋼為對象進(jìn)行闡述:現(xiàn)選用敏化溫度為650°C在不同敏化時間處理后的一組標(biāo)準(zhǔn)試樣，得到不同Cl—濃度的陽極極化曲線圖，圖2為敏化時間為5min時，不同Cl—濃度的陽極極化曲線圖，再結(jié)合如圖1所示的點(diǎn)蝕金相形貌圖確定了敏化溫度為6500C、敏化時間為5min的試樣點(diǎn)蝕電位及，采用相同的方法，確定了敏化時間為lOmin、Ih的點(diǎn)蝕電位及，并繪制點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系曲線圖，如圖3所示；
進(jìn)一步，得到敏化溫度為650°C、敏化時間分別為5min、1min和Ih的點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系式分別為:
敏化時間為5min:屈=-78.25 - 46.24In[Cl—]
敏化時間為1mindb= -107.95 - 52.97In[Cl—]
敏化時間為lh:￡L= -147.83 - 57.19In[Cr]0
[0020]其中電解液為NaCl溶液，由蒸餾水和分析純試劑配置而成。
[0021]根據(jù)圖4可知，Crl8-Ni9型不銹鋼晶間腐蝕程度與Cl—濃度的關(guān)系，其中圖4-a表示NaCl的濃度為0.6 mol.L—S圖4-b表示NaCl的濃度為0.4 mol.L—1，圖4_c表示NaCl的濃度為0.1 mol.L—1。因此，由點(diǎn)蝕電位可以得到不銹鋼的晶間腐蝕程度，因此該方法方便快捷，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，其特征在于:采用基于含Cl—電解液的電位掃描法對待測不銹鋼進(jìn)行電位掃描，獲得點(diǎn)蝕電位及，從而確定Cl—濃度與點(diǎn)蝕電位及之間的關(guān)系，再根據(jù)Cl—濃度與不銹鋼晶間腐蝕程度之間的關(guān)系確定待測不銹鋼的腐蝕程度，具體步驟如下: 步驟一，確定檢測設(shè)備，制備標(biāo)準(zhǔn)試樣，在不同敏化條件下對不銹鋼進(jìn)行敏化處理，得到腐蝕程度不同的標(biāo)準(zhǔn)試樣;敏化處理過程為，將不銹鋼于950°C保溫2h后水淬，然后放入箱式電阻爐中分別在600°C、650 °C、700 °C、750 °C及800°C敏化溫度下敏化不同時間后速冷，得到腐蝕程度不同的標(biāo)準(zhǔn)試樣，待用； 步驟二，優(yōu)化檢測參數(shù);采用田口方法進(jìn)行檢測參數(shù)優(yōu)化，具體過程為:選用望大特性的信號雜音比SN值，并采用L9直交表控制試驗(yàn)因素，優(yōu)化檢測參數(shù)； 步驟三，對步驟一得到的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行電位掃描的點(diǎn)蝕試驗(yàn)，繪制不同Cl—濃度電解液的陽極極化的掃描電流/_電位五曲線，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)試樣的點(diǎn)蝕金相形貌確定試樣點(diǎn)蝕電位及，繪制在不同敏化條件處理下的點(diǎn)蝕電位?與Cl—濃度關(guān)系曲線圖； 步驟四，對待測不銹鋼重復(fù)步驟三的操作，獲得待測不銹鋼的點(diǎn)蝕電位沿，結(jié)合點(diǎn)蝕電位及與(:1—濃度關(guān)系曲線圖和Cl—濃度與不銹鋼晶間腐蝕程度的關(guān)系，確定待測不銹鋼的晶間腐蝕程度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，其特征在于:所述步驟一中，檢測設(shè)備為三電極電解池PS-268A型電化學(xué)測量儀，不銹鋼為Crl8-Ni9型不銹鋼，敏化處理后經(jīng)環(huán)氧樹脂封裝，工作面用SiC水砂紙從300號逐級打磨到2000號，水清洗后用無水乙醇除油，去離子水清洗后吹干待用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，其特征在于:所述步驟二中，檢測參數(shù)具體包括:掃描速度K=20mV/min、終止電流密度Js = ΙΟΟΟμΑ.cm—2，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采樣周期為5s，試驗(yàn)溫度為25 土 1°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，其特征在于:電解液中Cl—濃度分別是0.1、0.2、0.4和0.611101.L-、5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，其特征在于:所述步驟三具體為:工作電極于內(nèi)置不同Cl—濃度電解液的電解池中靜置I Omin后進(jìn)行電位掃描，繪制陽極極化的掃描電流1-電位五曲線，結(jié)合點(diǎn)蝕金相圖確定終止電流密度；=100μΑ.cm—2的電位值為點(diǎn)蝕電位及，得到不同敏化條件下不銹鋼點(diǎn)蝕電位及與(:1—濃度關(guān)系曲線，進(jìn)一步得到點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系表達(dá)式。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不銹鋼晶間腐蝕的點(diǎn)蝕檢測方法，其特征在于:敏化溫度為650°C、敏化時間分別為5min、1min和Ih的點(diǎn)蝕電位及與Cl—濃度關(guān)系式分別為: 敏化時間為5min:屈=-78.25 - 46.24In[Cl—] 敏化時間為1minjb= -107.95 - 52.97In[Cl—] 敏化時間為Ihdb= -147.83 - 57.19In[Cr]0
【文檔編號】G01N27/48GK105929011SQ201610279559
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】趙心遠(yuǎn), 熊佳龍, 張根元, 陸其清, 田松亞
【申請人】河海大學(xué)常州校區(qū)