恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法及其设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验设备，它包括试验容器、试验平台、泵、恒温槽、第一管道、第二管道和第三管道它还包括拉力系统、固定在试验平台顶部的多个第一试样夹头、与拉力系统的拉杆固定连接的多个第二试样夹头、设置在试验容器外的红外灯，试验容器的底部开设有与各个作为平行样的试样匹配的多个底部通孔，试验容器的顶部为容器顶部开口，每个底部通孔上均设有平行样密封条，每个第一试样夹头和对应的第二试样夹头分别用于固定作为平行样的试样的两端，红外灯的灯头面向试验容器。本发明不仅具有很好的腐蚀环境模拟性能，而且还能在实验中对钢材的实际服役状态进行模拟，是一种更具实用价值的加速腐蚀试验方法。
【专利说明】恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法及其设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料腐蚀试验【技术领域】，具体地指一种恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法及其设备。
【背景技术】
[0002]周期轮浸腐蚀试验是试验室常用的加速腐蚀试验方法，可在试验室内对钢材进行快速的耐蚀性评定，是新钢种研制过程中试制钢筛选的常用方法。由于该方法具有很好的腐蚀环境模拟性能，所以深受钢材用户和研发人员的欢迎。但传统的周期轮浸腐蚀试验中，其被测试样是处于非受力状态，这与试验材料的实际服役状态相差甚远，不能准确的评价被测材料的耐周期轮浸腐蚀的性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是要提供一种恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法及其设备，该方法和设备使被测试样在周期轮浸腐蚀试验时更接近于材料实际服役的状态，从而使被测材料的周期轮浸腐蚀试验结果更加准确。
[0004]为实现此目的，本发明所设计的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于，它包括如下步骤:
[0005]步骤1:对待测金属板进行取样从而得到试样，该试样片数 > 四片，将其中的一片试样作为空白样，将其余试样作为腐蚀试验的平行样，取样过程中对于板厚小于4_的金属板，取全厚度试样；对于板厚大于4_的钢板，取样厚度为4_ ；
[0006]步骤2:首先用清洗剂或脱脂剂对所有试样进行清洗，接着用自来水冲洗，再用去离子水漂洗，然后置于无水酒精中，取出后进行干燥处理，并放置到室温再对各个试样分别进行称重，同时测量作为平行样的各个试样腐蚀曝露部分的面积；
[0007]步骤3:在试验容器的下方设置试验平台，在试验平台上固定多个第一试样夹头，将作为平行样的各个试样的一端固定连接在对应的第一试样夹头上，作为平行样的各个试样的另一端穿过试验容器对应的底部通孔和容器顶部开口后与相应的第二试样夹头固定连接，第二试样夹头与拉力系统的拉杆固定连接，作为平行样的各个试样与对应的底部通孔之间通过耐蚀绝缘材料进行密封；
[0008]步骤4:拉力系统对作为平行样的各个试样分别施加相同的恒定拉力，开启泵，将试验溶液从恒温槽中抽起,并通过溶液入口将试验溶液输入到试验容器内，当试验容器内的试验溶液的液面达到溶液出口时，试验溶液从溶液出口流回到恒温槽中，在泵的作用下试验溶液在恒温槽与试验容器之间循环流动11?13分钟，然后，关闭泵，试验容器内的试验溶液由溶液入口经泵退回到恒温槽内；然后，开启设置在试验容器外的红外灯，红外灯透过试验容器对所有作为平行样的试样烘烤47?49分钟，使作为平行样的各个试样的表面温度达到70°C，烘烤时间结束后，关闭红外灯，将试验容器内的所有作为平行样的试样取出；[0009]步骤5:在步骤4进行的同时，将作为空白样的试样放置在试验容器外，所述作为空白样的试样放置在试验容器外的时间与步骤4中开启泵至从试验容器内取出所有作为平行样的试样的时间相等；
[0010]步骤6:对从试验容器内取出的所有作为平行样的试样进行除锈处理，并对除锈后的作为平行样的各个试样进行称重，同时将放置在试验容器外的作为空白样的试样进行除锈处理，并对除锈处理后的作为空白样的试样进行称重；
[0011]步骤7:通过如下公式计算得到作为平行样的每个试样的腐蚀速率R，
[0012]
【权利要求】
1.一种恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于，它包括如下步骤:步骤1:对待测金属板进行取样从而得到试样，该试样片数 > 四片，将其中的一片试样作为空白样，将其余试样作为腐蚀试验的平行样，取样过程中对于板厚小于4_的金属板，取全厚度试样；对于板厚大于4_的钢板，取样厚度为4_ ；步骤2:首先用清洗剂或脱脂剂对所有试样进行清洗，接着用自来水冲洗，再用去离子水漂洗，然后置于无水酒精中，取出后进行干燥处理，并放置到室温再对各个试样分别进行称重，同时测量作为平行样的各个试样腐蚀曝露部分的面积；步骤3:在试验容器(1)的下方设置试验平台(2)，在试验平台(2)上固定多个第一试样夹头(3)，将作为平行样的各个试样的一端固定连接在对应的第一试样夹头(3)上，作为平行样的各个试样的另一端穿过试验容器(1)对应的底部通孔(4)和容器顶部开口(5)后与相应的第二试样夹头(6)固定连接，第二试样夹头(6)与拉力系统(7)的拉杆(8)固定连接，作为平行样的各个试样与对应的底部通孔(4)之间通过耐蚀绝缘材料进行密封；步骤4:拉力系统(7)对作为平行样的各个试样分别施加相同的恒定拉力，开启泵(9)，将试验溶液从恒温槽(12)中抽起，并通过溶液入口(10)将试验溶液输入到试验容器(1)内，当试验容器(1)内的试验溶液的液面达到溶液出口(11)时，试验溶液从溶液出口(11)流回到恒温槽(12)中，在泵(9)的作用下试验溶液在恒温槽(12)与试验容器(1)之间循环流动11~13分钟，然后，关闭泵(9)，试验容器(1)内的试验溶液由溶液入口(10)经泵(9)退回到恒温槽(12)内；然后，开启设置在试验容器(1)外的红外灯(13)，红外灯(13)透过试验容器(1)对所有作为平行样的试样烘烤47~49分钟，使作为平行样的各个试样的表面温度达到70°C，烘烤时间结束后，关闭红外灯(13)，将试验容器(1)内的所有作为平行样的试样取出；步骤5:在步骤4进行的同时，将作为空白样的试样放置在试验容器(1)外，所述作为空白样的试样放置在试验容器(1)外的时间与步骤4中开启泵(9)至从试验容器(1)内取出所有作为平行样的试样的时间相等；步骤6:对从试验容器(1)内取出的所有作为平行样的试样进行除锈处理，并对除锈后的作为平行样的各个试样进行称重，同时将放置在试验容器(1)外的作为空白样的试样进行除锈处理，并对除锈处理后的作为空白样的试样进行称重；步骤7:通过如下公式计算得到作为平行样的每个试样的腐蚀速率R，
2.根据权利要求1所述的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于:观察步骤4中作为平行样的试样的状态，当观察到作为平行样的试样受腐蚀而发生断裂时，记录下从开启泵(9)后试验溶液开始浸泡作为平行样的试样到作为平行样的试样发生断裂的时间。
3.根据权利要求1所述的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于:所述试验溶液为1 X 10_2mol/L的NaHS03溶液或质量百分比浓度为3%的NaCl溶液。
4.根据权利要求1所述的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于:所述试验容器(1)内的试验溶液温度范围为40~50°C。
5.根据权利要求1所述的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于:所述试验容器(1)采用对腐蚀介质呈隋性的透明材料。
6.根据权利要求5所述的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于:所述试验容器(1)为玻璃容器。
7.根据权利要求1所述的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验方法，其特征在于:所述作为平行样的试样的腐蚀曝露部分面积为作为平行样的试样的平行部表面积，作为平行样的试样的非腐蚀曝露部分用耐蚀的绝缘材料进行密封。
8.—种恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验设备，它包括试验容器(1)、试验平台(2)、泵(9)、恒温槽(12)、第一管道(17)、第二管道(18)和第三管道(19)，其中，试验平台(2)位于试验容器(1)下方，恒温槽(12)与第二管道(18)连通，试验容器(1)的溶液入口( 10)与第三管道(19)连通，第二管道(18)和第三管道(19)之间通过泵(9)连接，试验容器(1)的溶液出口(11)通过第一管道(17)连通恒温槽(12)，其特征在于:它还包括拉力系统(7)、固定在试验平台(2)顶部的 多个第一试样夹头(3)、与拉力系统(7)的拉杆(8)固定连接的多个第二试样夹头(6 )、设置在试验容器(1)外的红外灯(13 )，其中，所述试验容器(1)的底部开设有与各个作为平行样的试样(16)匹配的多个底部通孔(4)，所述试验容器(1)的顶部为容器顶部开口(5)，所述各个作为平行样的试样(16)贯穿容器顶部开口(5)和对应的底部通孔(4)，所述每个底部通孔(4)上均设有平行样密封条(14)，所述每个第一试样夹头(3)和对应的第二试样夹头(6)分别用于固定作为平行样的试样(16)的两端，所述红外灯(13)的灯头面向试验容器(1)。
9.根据权利要求8所述的恒拉力条件下的周期轮浸腐蚀试验设备，其特征在于:所述红外灯(13)通过支架(20 )设置在试验容器(1)外。
【文档编号】G01N17/00GK103674826SQ201310688282
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】张万灵, 李立军, 刘建容, 黄先球, 石争鸣, 程鹏, 郎丰军, 马颖, 何锐 申请人:武汉钢铁(集团)公司