一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及金属腐蚀，特别是涉及一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置及其检测方法。

背景技术：

1、钢材在使用过程中难免会出现腐蚀的情况，而钢材的腐蚀不仅会带来巨大的经济损失，还会造成严重的事故。为了提高钢材的耐腐蚀性，目前应用最广泛的防腐措施之一是在钢材表面设置镀锌层，利用锌的电极电位比铁更负的特性，通过牺牲阳极能够起到保护作用。但不同镀锌层厚度，不同镀锌工艺的镀锌钢的耐腐蚀性能有一定的差别。

2、目前镀锌钢耐腐蚀性能的测试方法主要有腐蚀失重法、盐雾试验考察表面腐蚀形貌、颜色等等。腐蚀失重法如专利号为“cn106872347a”，专利名称为“一种金属腐蚀加速试验装置及方法”中所公开的装置包括电源、储水箱、温度传感器、重量传感器、试验箱、腐蚀实验盒和加热器，通过重量传感器初次检测到的腐蚀实验盒的重量作为初始值，随着实验的进行，腐蚀介质的水分会逐渐损失，重量传感器实时检测到的重量与初始值进行比较，记录腐蚀时间继而得到耐腐蚀性能检测。盐雾试验法如专利号为“cn108362632a”，专利名称为“一种加速腐蚀试验装置及其使用方法”所公开的利用接近现场大气状态和腐蚀条件加速腐蚀试验方法。但上述两种方法中：重量法外界干扰过多，测量准确度难以保证；盐雾试验需要肉眼观察并判断表面腐蚀形貌、颜色程度，没有统一的判断标准，量化数值准确度无法保证。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置及其检测方法，结合腐蚀溶液与铁离子显色的特性，利用光谱仪连续实时监测溶液中腐蚀产物铁离子的含量(吸光度)，实现全自动连续进行腐蚀反应监控，无其他干扰，测量准确，且吸光度作为腐蚀程度的判断标准，使腐蚀时长有了统一标准，解决了传统方法人眼观察和人体判断腐蚀程度标准不统一的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，包括腐蚀反应皿和能够间隔采集数据的光谱仪，所述腐蚀反应皿内设有用于承托镀锌钢实验体的支撑凸点，所述支撑凸点之间具有供遇铁离子变色的腐蚀溶液填充的流动间隙，所述腐蚀反应皿具有能够保证所述腐蚀溶液淹没所述镀锌钢实验体的深度，所述腐蚀反应皿和所述光谱仪内的比色皿通过循环进样装置循环连通。

3、优选地，所述循环进样装置包括双通道蠕动泵，所述双通道蠕动泵的第一输送软管的进液端和出液端分别与所述腐蚀反应皿和所述比色皿连通，所述双通道蠕动泵的第二输送软管的进液端和出液端分别与所述比色皿和所述腐蚀反应皿连通。

4、优选地，包括恒温摇床，所述腐蚀反应皿安放在恒温摇床内，所述恒温摇床上设有供所述第一输送软管的进液端和所述第二输送软管的出液端伸入的摇床进液孔和摇床出液孔。

5、优选地，所述比色皿为透明玻璃或石英材质，所述比色皿的密封盖上设有供所述第一输送软管的出液端和所述第二输送软管的进液端伸入的比色皿进液孔和比色皿出液孔。

6、优选地，所述腐蚀反应皿材质为耐酸性和氧化性的pp、pe或玻璃钢。

7、优选地，所述镀锌钢实验体为长×宽×高为15mm×10mm×4mm的镀锌钢片，所述腐蚀反应皿为长×宽为17mm×12mm的矩形反应皿，所述矩形反应皿的高至少为7mm。

8、还公开了一种应用上述镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置的检测方法，包括以下步骤：

9、s1、将镀锌钢实验体放在所述腐蚀反应皿的支撑凸点上；

10、s2、向所述腐蚀反应皿内加入遇铁离子变色的腐蚀溶液，所述腐蚀溶液需淹没所述镀锌钢实验体；

11、s3、启动所述循环进样装置，使所述腐蚀溶液在所述腐蚀反应皿和所述比色皿之间循环流动；

12、s4、调节所述光谱仪的检测波长，每隔数秒进行一次吸光度的检测，并记录到达预设吸光度值的总时长。

13、优选地，步骤s1之前包括步骤s0，将磺基水杨酸和浓度为0.03～0.3mol/l过硫酸钠混合，其中磺基水杨酸质量百分含量为2～5％，然后用盐酸将混合溶液调整至ph为2.0～3.0，得到所述腐蚀溶液。

14、优选地，将所述腐蚀反应皿内的所述腐蚀溶液加热至45～50℃。

15、优选地，将所述光谱仪设置的检测波长设置为固定波长486nm，每隔3～5秒进行一次吸光度的检测。

16、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

17、1.本发明提出了一种全新的镀锌钢耐腐蚀性能的检测方法，利用自身可变色的腐蚀溶液对镀锌钢进行腐蚀，当镀层腐蚀后析出铁离子，溶液的颜色会发生明显变化，利用循环进样装置将腐蚀反应液连续抽进光度仪，每间隔一定时间自动测试腐蚀溶液的吸光度，根据溶液吸光度达到某一定值所需的时长考察镀锌层对钢基底的保护性能，实现全自动连续进行腐蚀反应监控，该方法无其他干扰，测量准确，同时将吸光度作为判断标准，使得时间的检测有了统一的标准，解决了传统方法因人眼观察和人体判断腐蚀程度存在标准不统一的问题。

18、2.本发明的一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，采用双通道蠕动泵，通过双通道蠕动泵的两个输送软管分别与腐蚀反应皿和比色皿连通，能够保证腐蚀反应皿和比色皿的进液量和出液量均匀一致。

19、3.本发明的一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，利用恒温摇床加热并不断摇晃腐蚀反应皿，可加快腐蚀产物快速从金属表面脱落，从而加速腐蚀反应速率，降低实验时间。

技术特征：

1.一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，其特征在于，包括腐蚀反应皿(2)和能够间隔采集数据的光谱仪(4)，所述腐蚀反应皿(2)内设有用于承托镀锌钢实验体的支撑凸点，所述支撑凸点之间具有供遇铁离子变色的腐蚀溶液填充的流动间隙，所述腐蚀反应皿具有能够保证所述腐蚀溶液淹没所述镀锌钢实验体的深度，所述腐蚀反应皿(2)和所述光谱仪(4)内的比色皿(5)通过循环进样装置循环连通。

2.根据权利要求1所述的一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，其特征在于，所述循环进样装置包括双通道蠕动泵(3)，所述双通道蠕动泵(3)的第一输送软管(6)的进液端和出液端分别与所述腐蚀反应皿(2)和所述比色皿(5)连通，所述双通道蠕动泵(3)的第二输送软管(7)的进液端和出液端分别与所述比色皿(5)和所述腐蚀反应皿(2)连通。

3.根据权利要求2所述的一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，其特征在于，包括恒温摇床(1)，所述腐蚀反应皿(2)安放在恒温摇床(1)内，所述恒温摇床(1)上设有供所述第一输送软管(6)的进液端和所述第二输送软管(7)的出液端伸入的摇床进液孔和摇床出液孔。

4.根据权利要求2或3所述的一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，其特征在于，所述比色皿(5)为透明玻璃或石英材质，所述比色皿(5)的密封盖上设有供所述第一输送软管(6)的出液端和所述第二输送软管(7)的进液端伸入的比色皿进液孔和比色皿出液孔。

5.根据权利要求1所述的一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，其特征在于，所述腐蚀反应皿(2)材质为耐酸性和氧化性的pp、pe或玻璃钢。

6.根据权利要求5所述的一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置，其特征在于，所述镀锌钢实验体为长×宽×高为15mm×10mm×4mm的镀锌钢片，所述腐蚀反应皿为长×宽为17mm×12mm的矩形反应皿，所述矩形反应皿的高至少为7mm。

7.一种应用如权利要求1-6任意一项所述的镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，步骤s1之前包括步骤s0，将磺基水杨酸和浓度为0.03～0.3mol/l过硫酸钠混合，其中磺基水杨酸质量百分含量为2～5％，然后用盐酸将混合溶液调整至ph为2.0～3.0，得到所述腐蚀溶液。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，将所述腐蚀反应皿(2)内的所述腐蚀溶液加热至45～50℃。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，将所述光谱仪(4)设置的检测波长设置为固定波长486nm，每隔3～5秒进行一次吸光度的检测。

技术总结
本发明公开了一种镀锌钢耐腐蚀性能的检测装置及其检测方法，属于金属腐蚀技术领域，检测装置包括腐蚀反应皿和光谱仪，腐蚀反应皿内设有支撑凸点，支撑凸点之间具有供腐蚀溶液填充的流动间隙，腐蚀反应皿具有能够保证腐蚀溶液淹没镀锌钢实验体的深度，腐蚀反应皿和光谱仪内的比色皿通过循环进样装置循环连通。检测方法包括：S1、将镀锌钢实验体放在支撑凸点上；S2、向腐蚀反应皿内加入腐蚀溶液；S3、启动循环进样装置；S4、调节光谱仪的检测波长，每隔数秒进行一次吸光度检测，记录到达预设吸光度的总时长。本发明全自动连续进行腐蚀反应监控，无其他干扰，判断标准统一，测量准确。

技术研发人员：裴锋,田旭,贾蕗路,刘欣,曾祥
受保护的技术使用者：国网江西省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15