应力腐蚀一般认为有阳极溶解和氢致开裂两种。常见应力腐蚀的机理是:零件或构件在应力和腐蚀介质作用下,表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解,产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多,阳极的电流密度很大,进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用,破坏处逐渐形成裂纹,裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展,而且还能穿过晶粒发展。腐蚀试验结果用于验证防腐设计的合理性和有效性。北京周期浸润腐蚀试验

试验关键要素:试样制备:材料需与实际构件一致,包括化学成分、热处理状态、表面状态(如镀层、氧化层需保持或去除,根据试验目的确定)。试样尺寸和形状需符合标准(如GB/T15970.7、ASTMG39),避免加工过程中引入额外应力(必要时需退火消除残余应力)。环境参数控制:腐蚀介质:需模拟实际工况中的介质成分(如氯离子、硫化氢、氨、盐雾等),控制浓度、pH值、温度、氧含量等参数。例如,不锈钢在含氯离子的高温水中易发生应力腐蚀,试验需精确控制氯离子浓度和水温。环境条件:根据需求选择浸泡、喷雾(盐雾试验)、气相(如潮湿大气)等暴露方式。应力参数设定:应力大小需结合实际工况(如构件工作应力、残余应力),通常设定为材料屈服强度的30%~80%;恒应变试验中,应变大小需确保试样处于弹性或弹塑性状态。江苏合金材料腐蚀试验公司腐蚀试验可以比较不同金属材料在相同环境下的耐蚀性能。

潮湿条件:CCT测试程序通常要求高湿度条件。相对湿度要求为95-100%。ASTMD224711测试标准中有这一要求。有时候也可通过选用B117试验箱来喷淋纯水雾来实现。图2显示Q-Fog盐雾试验机处于潮湿条件。干燥条件:干燥条件可在一间开放式实验室中或在一个试验箱内实现。空间内空气充分流通,这样可避免分层且可干燥样品。"干燥"的定义比较复杂,人们对指的是样品的表面干燥还是彻底干燥还存有争议。随着产品腐蚀的渗透,样品彻底干燥所需的时间可能会增加。图3显示Q-Fog处于干燥条件。
应用场景:材料筛选:在工程设计中,通过试验选择对特定环境不敏感的金属材料(如核电站管道选择耐高浓度氯离子的镍基合金)。工艺优化:评估热处理、表面处理(如镀层、喷丸)对材料应力腐蚀敏感性的影响(如铝合金阳极氧化可降低应力腐蚀风险)。失效分析:当构件发生不明原因断裂时,通过模拟试验重现应力腐蚀开裂过程,确定失效原因(如不锈钢管道在含氯水环境中的断裂)。安全评估:预测构件在服役环境中的寿命,制定维护周期(如油气井套管的应力腐蚀寿命评估)。腐蚀试验数据用于优化设备的防腐结构设计。

试验方法:盐雾-干燥-潮湿循环试验。原理:将试样交替暴露在盐雾环境、干燥环境和潮湿环境中。盐雾提供氯离子等腐蚀性介质,加速材料的腐蚀;干燥阶段使材料表面的腐蚀产物干燥、结晶,可能会破坏腐蚀产物膜,为下一次腐蚀创造条件;潮湿阶段则为腐蚀反应提供必要的水分,促进电化学反应的进行。适用范围:常用于金属材料及其防护涂层的耐腐蚀性能测试,如汽车零部件、航空航天部件、建筑五金等表面镀锌、镀铬、涂漆等防护层的耐蚀性评估。腐蚀试验对风力发电塔筒材料进行测试,确保其在海边强风与盐雾环境下的防腐性能。江苏循环腐蚀试验
建筑幕墙行业,腐蚀试验评估铝合金型材在户外大气环境中的耐蚀性与耐候性。北京周期浸润腐蚀试验
盐雾(喷淋)条件:在金鉴实验室的测试流程中,盐雾条件测试可以在B117类型的测试箱内进行,也可以在实验室条件下通过人工操作来实现。金鉴实验室配备了先进的测试设备,其中包括能够喷出雾状盐溶液的喷嘴。除了使用NaCl(氯化钠)之外,金鉴实验室还可以根据客户需求使用含有其他化学物质的电解液,以模拟酸雨或其他工业腐蚀情况。图1展示了金鉴实验室的盐雾条件测试设备示意图。干燥条件:在金鉴实验室的测试环境中,干燥条件可以在一个开放式实验室中或者在专门的试验箱内实现。在这些空间内,空气流通充分,有助于避免样品分层并确保样品的干燥。关于"干燥"的定义存在一定复杂性,人们对于是指样品表面干燥还是完全干燥仍有争议。随着产品腐蚀的渗透,可能会增加样品达到完全干燥所需的时间。北京周期浸润腐蚀试验
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