一种金属缝隙腐蚀行为的表征方法与流程

本发明涉及金属材料腐蚀，尤其涉及一种金属缝隙腐蚀行为的表征方法。

背景技术：

1、随着材料科学与工程技术的发展，实用耐用型材料越来越受到关注，使得材料与周围环境互相作用过程中体现的耐腐蚀性是最需要考虑的因素之一。在局部腐蚀中，缝隙腐蚀由于存在闭塞区域，更容易发生，也发生得更为广泛。典型金属材料发生缝隙腐蚀的缝隙宽度为0.025mm-0.15mm，钝化金属的缝隙腐蚀包括不易监测的孕育期和迅速发展的扩展期。在这个宽度范围内，滞留在缝隙内的溶液传质受阻，产生的氧浓差电池会加速腐蚀，形成缝隙腐蚀的特殊形貌，最终可以利用形成的腐蚀形貌评价材料的耐缝隙腐蚀性能。几乎所有的金属在任何腐蚀环境中都能发生，所以进行金属缝隙腐蚀的表征是研究缝隙腐蚀至关重要的一步。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种金属缝隙腐蚀行为的表征方法，以便于进行金属缝隙腐蚀的表征，为研究缝隙腐蚀提供至关重要的支撑。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种金属缝隙腐蚀行为的表征方法，包括：

4、1)金属材料缝隙腐蚀的内部表征方法

5、将腐蚀前的金属样品加工、抛光，利用电子背散射衍射测定大块样品表面的晶体微区取向，获得金属材料基本晶体信息；

6、采用三电极体系电化学系统，通过电化学极化的方法加速金属材料的缝隙腐蚀，在各种腐蚀条件下进行缝隙腐蚀后，利用能量色散x射线光谱仪对材料微区成分元素种类与含量进行分析，包括缝隙内部、缝隙口、缝隙外部区域的基体或氧化膜；

7、2)外部表征方法

8、通过扫描电子显微镜的二次电子信号成像来观察金属样品的表面形貌，对比分析缝隙腐蚀发生前后缝隙内部、缝隙口、缝隙外部区域的形貌特征。

9、进一步的，通过电子背散射衍射测定大块样品表面的晶体微区取向。

10、进一步的，通过能量色散x射线光谱仪对材料微区成分元素种类与含量进行分析。

11、进一步的，所述2)中还包括：通过激光共聚焦扫描显微镜直观地观察缝隙腐蚀损伤的形态和腐蚀渗透深度。

12、进一步的，设置缝隙宽度为0.15mm的cocrmo锻造合金在13.5％nacl溶液中进行电化学实验，先开路10000s以保证试样处于稳定状态，再在-1v-1.5v的施加电压范围内动电位极化，观察加速后的缝隙腐蚀形貌。

13、进一步的，设置缝隙宽度为0.05mm的316l不锈钢试样在0.9％nacl溶液中进行0.5v恒电位实验30min后，观察加速后的缝隙腐蚀形貌。

14、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

15、本发明通过电化学极化的方法加速金属材料的缝隙腐蚀，利用电子背散射衍射、能量色散x射线光谱仪进行金属材料的成分及含量分析，对比缝隙腐蚀前后缝隙外部、缝隙口、缝隙内部的成分变化并对腐蚀产物进行研究。

16、利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜进行金属材料的表面分析，对比表征金属材料在各种缝隙腐蚀情况下的缝隙外部、缝隙口、缝隙内部的腐蚀形貌。

17、通过本发明的方法便于进行金属缝隙腐蚀的表征，为研究缝隙腐蚀提供至关重要的支撑。

技术特征：

1.一种金属缝隙腐蚀行为的表征方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的金属缝隙腐蚀行为的表征方法，其特征在于，通过电子背散射衍射测定大块样品表面的晶体微区取向。

3.根据权利要求1所述的金属缝隙腐蚀行为的表征方法，其特征在于，通过能量色散x射线光谱仪对材料微区成分元素种类与含量进行分析。

4.根据权利要求1所述的金属缝隙腐蚀行为的表征方法，其特征在于，所述2)中还包括：通过激光共聚焦扫描显微镜直观地观察缝隙腐蚀损伤的形态和腐蚀渗透深度。

5.根据权利要求1所述的金属缝隙腐蚀行为的表征方法，其特征在于，设置缝隙宽度为0.15mm的cocrmo锻造合金在13.5％nacl溶液中进行电化学实验，先开路10000s以保证试样处于稳定状态，再在-1v-1.5v的施加电压范围内动电位极化，观察加速后的缝隙腐蚀形貌。

6.根据权利要求1所述的金属缝隙腐蚀行为的表征方法，其特征在于，设置缝隙宽度为0.05mm的316l不锈钢试样在0.9％nacl溶液中进行0.5v恒电位实验30min后，观察加速后的缝隙腐蚀形貌。

技术总结
本发明公开了一种金属缝隙腐蚀行为的表征方法，包括：将腐蚀前的金属样品加工、抛光，利用电子背散射衍射测定大块样品表面的晶体微区取向，获得金属材料基本晶体信息；采用三电极体系电化学系统，通过电化学极化的方法加速金属材料的缝隙腐蚀，在各种腐蚀条件下进行缝隙腐蚀后，利用能量色散X射线光谱仪对材料微区成分元素种类与含量进行分析，包括缝隙内部、缝隙口、缝隙外部区域的基体或氧化膜；通过扫描电子显微镜的二次电子信号成像来观察金属样品的表面形貌，对比分析缝隙腐蚀发生前后缝隙内部、缝隙口、缝隙外部区域的形貌特征。通过本发明的方法便于进行金属缝隙腐蚀的表征，为研究缝隙腐蚀提供至关重要的支撑。

技术研发人员：周可,梁正伟,薛虎东
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17