一种评价材料耐点蚀性能的物理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料耐点蚀评价技术领域，涉及一种控制和评价材料点蚀发生和发展 的方法，更具体地涉及一种评价材料耐点蚀性能的物理方法。
【背景技术】
[0002] 点蚀是易钝化金属或合金中最常见的腐蚀形式之一。现有技术公开了不锈钢在许 多介质中都表现出良好的抗腐蚀性能，然而在某些侵蚀性的溶液中，如含有氯离子的溶液， 常发生危害性的局部金属阳极溶解形成的小蚀孔一点蚀。这类腐蚀具有隐蔽性极强、破坏 性极大的特征。因而，其发生机理一直以来是该类材料的研究重点之一。目前，常规的评价 不锈钢耐点蚀性能的方法为电化学方法，所述的电化学方法主要分为两种：恒电位临界点 蚀温度法和动电位扫描点蚀电位法。所述的两种方法是在某种介质中获取其发生稳态点蚀 的临界温度值或临界电位值，而实践证实，稳态点蚀蚀坑形貌多数在100微米以上，无法提 供点蚀萌生、由萌生向发展转变过渡期及发展过程的信息，而且在完成电位扫描或温度扫 描后，所产生的点蚀数目有限，不能提供准确评价点蚀发生相关信息。
[0003] 因此，研究一种能够快速评价材料点蚀的发生和发展的方法以更加准确、便捷地 确定材料点蚀发生位置及相关信息，是目前本领域研究人员较为关注的一个具有实际应用 价值和研究意义的课题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种评价材料耐点蚀性能的物理方法，以克服现有技术的缺 陷。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供的评价材料耐点蚀性能的物理方法，步骤如下： 1) 将发生了点蚀的工程材料取样，放入介质溶液中浸泡； 2) 将步骤1处理后的工程材料表面冲洗干净，在发生点蚀的地方剖开，计算规则剖面 面积S,& ; 3) 将步骤2所得的工程材料进行抛光，冲洗清洗； 4) 将步骤3所得的工程材料的剖面放在金相显微镜下金相观测，拍下具有蚀孔的金相 显微照片，计算出与原基体灰度不同区域的面积Sei; 5) 根据步骤4和步骤2所得数据用式1进行计算，得出点蚀区域面积占总面积的百分 比S%
[0006] 所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，取样是指具有一定尺寸和规则形状 的工程材料。
[0007] 所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，步骤2中工程材料是用清水进行清 洗。
[0008] 所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，步骤3中工程材料是用超纯水进行 清洗。
[0009] 所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，步骤4是通过图像分析系统计算出 与原基体灰度不同区域的面积。
[0010] 本发明能从宏观上简单、快捷且准确地评价工程材料耐点蚀性能。通过本发明的 方法能定量地获得大量点蚀的相关信息，为研究材料的耐腐蚀性能提供重要的依据，具有 重要的研究和应用价值。
【具体实施方式】
[0011] 本发明的技术方案是：采用数学积分技术计算材料点蚀性能，由于材料发生点蚀 的地方剖面在金相显微镜下呈现出不同的灰度，可以通过数学积分技术计算出一定面积范 围之内不同灰度的面积，再计算求得点蚀呈现出的灰度面积之和占腐蚀前材料总面积的百 分比，面积百分比越小，证明其对应的工程材料耐点蚀性能越高，此方法可通过金相照片和 点蚀百分比来实现对点蚀在材料中发生发展位置、数量、蚀坑大小及形貌等方面的评价。
[0012] 本发明的具体步骤如下： 1) 将发生了点蚀的工程材料取样，具有一定尺寸和规则形状的工程材料放入介质溶液 中浸泡； 2) 将步骤1处理后的材料从介质溶液中取出，材料表面用清水冲洗干净，在发生点蚀 的地方剖开，计算规则剖面面积，其面积记为S,& ; 3) 将步骤2所得具有新剖面的材料在抛光机上进行简单抛光，再用超纯水进行简单冲 洗清洗即可； 4) 将步骤3所得剖面放在金相显微镜下金相观测，拍下具有蚀孔的金相显微照片，然 后通过图像分析系统计算出与原基体灰度不同区域的面积记为Sei。
[0013] 5)根据步骤4和步骤2所得数据计算出点蚀区域面积占总面积的百分比记为S%， 按式1计算：
[0014] 为了更好地理解本发明，下面举实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内 容不仅仅局限于下面的实施例。
[0015] 实施例一： 将工程材料放入在氯化钠溶液中腐蚀7天，检测其耐点蚀性能步骤如下： 1) 将工程材料进行取样，具有一定尺寸和规则形状的工程材料样品放入超纯水中浸泡 1小时； 2) 将步骤1处理后的材料从介质溶液中取出，材料表面用清水冲洗干净，将样品剖开， 计算规则剖面面积，其面积（S,&)记为lcm2; 3) 将步骤2所得具有新剖面在抛光机上进行简单抛光，再用超纯水进行简单冲洗清洗 即可； 4)将步骤3所得剖面放在金相显微镜下金相观测，拍下具有蚀孔的金相显微照片，然 后通过图像分析系统（比如：上海交通大学的ICM-100图像分析仪、北京航空航天大学的 CMIAS-008图像分析仪等）计算出与原基体灰度不同区域的面积（S^^)记为0. 0652cm2。
[0016] 5)将步骤4和步骤2所得数据利用式1进行计算，得出其面积百分比为6. 52%，说 明腐蚀情况还不严重。
[0017] 实施例二： 将使用了六年的工程材料进行检测，检测其耐点蚀性能步骤如下： 1) 将工程材料进行取样，具有一定尺寸和规则形状的工程材料样品放入超纯水中浸泡 1小时； 2) 将步骤1处理后的材料从介质溶液中取出，材料表面用清水冲洗干净，将样品剖开， 计算规则剖面面积，其面积（S,&)记为1. 8142cm2; 3) 将步骤2所得具有新剖面在抛光机上进行简单抛光，再用超纯水进行简单冲洗清洗 即可； 4) 将步骤3所得剖面放在金相显微镜下金相观测，拍下具有蚀孔的金相显微照片，然 后通过图像分析系统计算出与原基体灰度不同区域的面积（S^^)记为0. 4716cm2。
[0018] 5)将步骤4步和步骤2所得数据利用式1进行计算，得出其面积百分比为25. 99%， 说明腐蚀情况较为严重。
【主权项】
1. 一种评价材料耐点蚀性能的物理方法，步骤如下： 1) 将发生了点蚀的工程材料取样，放入介质溶液中浸泡； 2) 将步骤1处理后的工程材料表面冲洗干净，在发生点蚀的地方剖开，计算规则剖面 面积S,&; 3) 将步骤2所得的工程材料进行抛光，冲洗清洗； 4) 将步骤3所得的工程材料的剖面放在金相显微镜下金相观测，拍下具有蚀孔的金相 显微照片，计算出与原基体灰度不同区域的面积Sei; 5) 根据步骤4和步骤2所得数据用式1进行计算，得出点蚀区域面积占总面积的百分 比S%2. 根据权利要求1所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，取样是指具有一定尺 寸和规则形状的工程材料。3. 根据权利要求1所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，步骤2中工程材料是用 清水进行清洗。4. 根据权利要求1所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，步骤3中工程材料是用 超纯水进行清洗。5. 根据权利要求1所述评价材料耐点蚀性能的物理方法，其中，步骤4是通过图像分析 系统计算出与原基体灰度不同区域的面积。
【专利摘要】一种评价材料耐点蚀性能的物理方法：1）将发生了点蚀的工程材料取样，放入介质溶液中浸泡；2）将步骤1处理后的工程材料表面冲洗干净，在发生点蚀的地方剖开，计算规则剖面面积；3）将步骤2所得的工程材料进行抛光，冲洗清洗；4）将步骤3所得的工程材料的剖面放在金相显微镜下金相观测，拍下具有蚀孔的金相显微照片，计算出与原基体灰度不同区域的面积；5）根据步骤4和步骤2所得数据进行计算，得出点蚀区域面积占总面积的百分比。本发明能从宏观上简单、快捷且准确地评价工程材料耐点蚀性能。通过本发明的方法能定量地获得大量点蚀的相关信息，为研究材料的耐腐蚀性能提供重要的依据，具有重要的研究和应用价值。
【IPC分类】G01N17/00
【公开号】CN105334152
【申请号】CN201510709506
【发明人】宋杰光, 王芳, 王秀琴, 魏圣泉, 王伟元, 李世斌, 纪岗昌
【申请人】九江学院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月28日