腐蚀速率的计算
2023-08-17 11:02:12 作者:本网发布 来源:考拉腐蚀 分享至:

 实验室开展金属材料全浸腐蚀实验,通常是采用失重法(Δm)计算腐蚀速率,影响该方法实验结果的因素很多,包括:实验装置、制样、试样、实验条件(实验溶液组分、温度、气体通入与否(如鼓泡)、液体流态、溶液体积、试样支撑方式、实验周期、试样处理方式、实验结果解释、腐蚀速率计算等。

重法得到的腐蚀速率(均匀腐蚀速率),是用试样表面均匀减薄质量减少来计算若存在局部腐蚀(如点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、焊缝腐蚀等),当失重量相同时,局部腐蚀速率数值要远远大于全面腐蚀(general corrosion)。通常点腐蚀的发生需要一个孕育期,点蚀速率不能以单一的实验测试来获取。当发现局部腐蚀时,需观察记录。通过失重法计算获取的腐蚀速率不代表实际最大的腐蚀速率,很可能要低于实际最大腐蚀速率。

 

 

腐蚀后试样的形状和表面纹理是不规则的,所以很难去确定其真实的表面积。因此,通常的做法是使用原始的(未被腐蚀)试样的表面积进行腐蚀速率计算。但是,这种方法通常会低估实际腐蚀速率。如可能的话,使用原始试样表面积和最终试样表面积的平均值可以得到更加准确的结果。
一般情况下,我们使用试样的总面积来计算腐蚀速率,但在实际实验操作中,试样的全部表面可能未必全部腐蚀,如在绝缘垫片下被保护的部分则不被腐蚀(或腐蚀程度不同)。这种情况下,使用实际暴露的面积而非全部的面积可获得更加准确的结果。

 

 

 

 

在开展动态腐蚀实验时,最为常用的方法是旋转腐蚀挂片法,测试试片的质量损失,根据试片失重计算动态均匀腐蚀速率,根据最深的点蚀坑计算点腐蚀速率。
相关标准有:GB/T 18175 水处理剂缓蚀性能的测定 旋转挂片法、SY/T 5273 油田采出水处理用缓蚀剂性能指标及评价方法、JB/T 7901 金属材料实验室 均匀腐蚀全浸实验方法等

 

 

  • 其中,JB/T 7901对动态腐蚀实验的描述很笼统:
    4.4 其他装置中,试验期间试液如需搅动或持续流动与补充,则需根据实际情况设计和添置相应的装置,以达到实验要求
  • 其中,GB/T 18175中给出了实验装置示意图,如下。该示意图给了各实验室和实验设备制造商充足的想象空间。结合GB/T 30098 实验室用磁力驱动反应釜中对实验釜的基本要求,在常温常压、高温高压条件下,动态腐蚀实验(旋转挂片法)可用多种不同规格、型号、配置的设备开展。各实验室间开展动态腐蚀实验的实验室间比对,那单从设备角度考虑,可能导致实验室间比对结果差异的原因就会有很多。

进一步举例,选用如下旋转圆盘夹具开展动态腐蚀实验,试片和夹具之间用PEEK绝缘并用螺钉紧固(工茂釜ANKOCLAVE®配套夹具)。

设备不同,配置不同旋转圆盘夹具,则不同直径夹具对应计算出的转速将不一样。即使同一种夹具,公式计算时选取的“旋转圆盘的名义直径”不同,计算得转速不同,由此所得腐蚀速率也会存在差异,举例如下表。

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