腐蚀类型及其试验方法
酸性环境的定义
权威的酸性环境定义来自美国腐蚀工程师协会标准NACE MR0175“油田设备抗硫化物应力开裂金属材料要求标准”。我国原石油部标准SYJ 12—85“天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求”中，也沿用了NACE MR0175对酸性环境的定义。一般来说，在含有水和硫化氢的天然气中，当气体中的硫化氢分压等于或大于0．000 35 MPa，称为天然气系统的酸性环境。
该酸性环境的定义是针对金属材料发生硫化物应力开裂（SSC）这种腐蚀形态来划分的。在酸性环境的成分中，主要强调的是水、系统总压及H2S分压，而在这种溶液中，同时存在氢致开裂（HIC），电化学腐蚀（均匀腐蚀和局部腐蚀）等形态腐蚀的可能性。应在压力容器设计中予以注意。
但在上述的酸性环境定义中，并未考虑到其他环境条件对SSC的作用，如pH值。在欧洲联盟16号腐蚀公报“油气生产含H2S环境中碳钢和低合金钢材料要求指南”中，将pH值作为酸性环境划分的一个重要参数，见图1。这已得到各国腐蚀界的重视和认同。图1新的酸性环境划分图
1．非酸性环境；2．过渡区；3．酸性环境
酸性环境中的主要腐蚀类型及实例
酸性环境中的腐蚀主要分为以下三类：
1)硫化物应力开裂（SSC）。金属材料在拉应力或残余应力和酸性环境腐蚀的联合作用下，易发生低应力且无任何预兆的突发性断裂，称作硫化物应力开裂（SSC），这是酸性环境（又称为湿硫化氢环境）中破坏性和危害性最大的一种腐蚀。
2)氢致开裂（HIC）。酸性环境中的钢材常因腐蚀产生原子态氢, 由于H2S介质的存在，阻滞了氢原子结合生成H2分子，促进了原子氢向钢材中的扩散，在夹杂物或其他微观组织结构的不连续区域聚集成氢分子，并产生很高的压力，形成HIC（又称为阶梯形裂纹SWC）。HIC常见于延性较好的低、中强度的管线用钢和容器用钢。其特点：一是它可以在甚至没有拉伸应力附加的情况下发生（而SSC在一定的应力水平下才发生），也不是象SSC那样具有突发性；二是HIC表现为阶梯裂纹。钢表面的氢鼓泡是HIC中的一种。
这种氢致开裂和炼油厂装置中的氢蚀不一样，炼油厂中的氢蚀是在高温（200℃以上）高压条件下，扩散浸入钢中的氢和钢中不稳定的碳化物反应生成甲烷（Fe3C+2H2→3Fe+CH4），甲烷不能从钢材中逸出，聚集在晶界及附近的空隙和夹杂物等不连续处，形成甲烷空隙，压力逐渐升高，形成微小裂纹和表面的鼓泡。因此可见，这两种由原子氢引起的腐蚀机理并不相同。在设计、选材中及防护上都应分别对待和考虑。
3)电化学腐蚀。其表现形态为体积腐蚀。在酸性环境中，水和H2S形成电解质溶液，因而产生电化学腐蚀的条件。在工程中，单独含有水或H2S的环境较少见，常同时含有Cl-和CO2等，例如磨溪气田的气田水。由于多组分介质的腐蚀规律，不是简单的各种单独介质腐蚀的线性叠加,而常同时存在的高压条件,使酸性环境的电化学腐蚀严重而复杂。在气田建设中,随着气田开发进入中后期,这类腐蚀更加严重并引起新的关注。
四川气田是我国开发最早和最大的气田，60%以上气井所产的天然气含H2S和CO2，酸性环境在现场中较为普遍存在。在酸性环境中使用压力容器也较多，这为酸性环境材料的腐蚀和防护，压力容器的设计、制造、使用提供了广阔的现场试验场所，从而积累了丰富的宝贵经验。
某脱硫厂580×5 600×16原料气过滤分离器，就是近期发现的典型HIC失效的例子。该设备的设计参数见表1。
使用6年后停车检验，用超声波直探头测厚，发现多处20 mm左右的分层区域，敲击容器壳体，声响浑浊，个别筒节有破壳声响；经折卸两端的快开盲板检查，发现筒体两端腐蚀产物及污垢很多，已占筒体的三分之一，两端快开盲板封头，各有多处鼓泡，鼓泡直径最大约为80 mm，凸起高度约10 mm。其表面呈疏松蜂窝状，其中三处鼓包的表面呈放射状开口裂纹，裂纹最长达25 mm，被判为五级容器，要求立即停用。
表1580×5600×16原料气过滤分离器设计参数
工作压力
(MPa) 设计压力
(MPa) 工作温度
(℃) 设计温度
(℃) 材质介质
3．92 4．4 常温25 20G 含H2S
6．56%的
湿天然气
对鼓泡上的腐蚀产物取样进行扫描电镜X射线能量色散分析（EDA×9 100/60），结果为：S23．97%，Si 0．79%，Fe75．25%。
对鼓泡上的腐蚀产物取样进行扫描电镜X射线衍射仪（D/Max—IIIA）进行分析，4＃样品的物相为Fe1—XS、Fe9S8、Fe2O3，7＃样品的物相为Fe1—xS、Fe9S8。
以上分析结果和没有发现分层和鼓泡的湿H2S环境容器的腐蚀产物基本一致，且H2S腐蚀产物占有非常重要的地位。现场的调查也表明，不存在其他的腐蚀性介质，因此判定为氢致开裂中的鼓泡和分层。
硫化物应力开裂和氢致开裂的实验室评价
我国已建立多种国家标准方法对金属材料的抗硫化物应力开裂的性能进行实验室评价，如：GB4157—84“金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法”和GB12445．3—90“高强钢合金楔形张开加载（WOL）预裂纹试样应力腐蚀试验方法”等。
目前我国也采用GB8650—88“管线钢抗阶梯形破裂试验方法”来评价压力容器用钢的抗HIC能力。
1994年底,在四川石油管理局勘察设计研究院建立了“四川石油管理局酸性油气田材料腐蚀检测评价中心”(以下简称中心),并通过了国家技监局计量认证。这是我国目前唯一的一个专业酸性环境材料腐蚀和防护的科研及评价机构。该“中心"在四川酸性气田三十多年防腐工作经验的基础上,开展了大量针对生产实际的研究。其中之一就是按照美国腐蚀工程师协会（NACE）标准NACE TM0177—96“在H2S环境中抗特殊形式的环境致开裂金属的实验室试验"以及NACE TM0284—96“管线钢和压力容器用钢抗氢致开裂的评价",建立了实验室评价抗SSC和HIC的标准方法,并进行了大量的评价工作。
在抗硫化物应力开裂方面，NACE TM0177—96规定了四种标准方法。该中心日常开展了两种试验方法：方法A为恒负荷实验法，方法B为弯梁法。对于压力容器用钢，一般采用方法B进行评价。
方法B又称为三点弯曲试验方法，是以一组试片被施加一定载荷后，浸泡在标准溶液中一段时间，据试片断裂情况，最后计算出虚拟的临界应力值Sc。但在NACE TM0177标准中，并未给出钢材在各种酸性环境中适用的临界判断值，参考了世界各大石油公司的经验以及四川酸性气田的大量的实践，认为如果金属材料
用标准弯梁法试验得到的Sc值大于10～12，可用在一般的酸性环境里。
为此,该中心除用三点弯曲法评价焊缝和热影响区这两种薄弱区域外,根据美国材料试验协会标准ASTM G39以及世界各大石油钢管生产公司的作法，开始建立了四点弯曲试验方法,该方法特别适用于管线钢及压力容器的焊缝及热影响区。
但通过抗SSC试验的金属，并不一定具备抗HIC的能力，在酸性环境的压力容器应特别注意的是抗HIC 的实验室评价，一般按NACE TM 0284标准进行评价。
在NACE TM0284—84标准以及以后的几个年号的修订版中，该试验方法称为“管线钢抗阶梯形裂纹评价”，但该标准1996年修订版中已将其范围扩大到了压力容器用钢，且在标准的名称中包括了压力容器用钢。这就提醒我们，在酸性环境里的压力容器用钢必须考虑抗HIC的能力或采取其他的HIC防护方法。如在四川气田的大量实践中发现16MnR钢材具有抗SSC的能力，但在H2S浓度较大的酸性环境中，却多次发现HIC 和氢鼓泡。
世界上较为广泛采用的实验室抗HIC评价方法的临界判断值是采用NACE TM0177标准A溶液做试验时，裂纹长度率CLR≤15%，裂纹厚度率CTR≤3%，裂纹敏感率CSR≤1．5%。最新的NACE TM0284—96已把这种溶液列入该标准中。四川石油管理局酸性油气田材料腐蚀检测评价中心一直以该溶液进行抗HIC的评价。
我国酸性环境压力容器用钢的经验
据我国SSC研究的成果和现场的使用经验，该中心编写了SYJ12—85“天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料的要求”、SYJ59—91“控制钢制设备焊缝硬度和防止硫化物应力开裂作法”等标准，作为酸性环境里压力容器设计制造的重要依据。
我国对HIC的研究尚处于起步阶段，但现在已发现了20余台压力容器发生了HIC。随着酸性气田的开发向深度发展，可能还有更多的HIC事例被发现，这促使我们加速对其进行研究。
在H2S浓度较高的酸性环境中的过滤分离器，受压元件使用16MnR钢板和16Mn锻件，有人曾采用以下几项措施防止SSC和HIC。
1)设备腐蚀裕量取为4．5 mm。
2)受压元件按ZBJ74003—88进行超声波探伤检查，且锻件的晶粒度、非金属夹杂物低倍检查等均高于JB755—88的III级锻件要求。
3)试压后，在高应力区和应力集中区作磁粉或着色探伤检查。
但按上述要求制造的6台设备使用不足2年，停车检查发现了HIC，并未完全达到预期的目的。
国外压力容器用钢及腐蚀防护的进展
国外压力容器用碳素钢抗拉强度级别较国内的高，但一般抗拉强度仍低于62 MPa,属于中低强度钢。因此对焊缝的焊后热处理及硬度检查仍是抗SSC的关键。
据认为,碳素钢焊缝抗SSC的薄弱区在最后焊道的热影响区。因为它不象前面焊道的热影响区,被紧跟其后进行的焊道焊接过程进行了焊后回火热处理，降低了硬度。
碳钢的焊后热处理温度规定为607±14～635±14℃，时间为每25mm厚度为1h和不小于1 h。但一般不接受“低温+长时间”的这种一般压力容器可接受的焊后热处理方法。
硬度检查一般在接触酸性介质的钢表面上进行。已有公司要求对整个焊缝的横截面进行检验，包括焊肉、热影响区等，且每条焊缝至少应进行一次硬度检验，以在检验中体现出整个焊缝的硬度。由于布氏硬度计的
压头较大，只能测出整个压痕区的平均值。因此，欧洲的公司已采用维氏硬度，以更能反映微区的硬度，这也就要求对硬度的检验合格值作相应的调整。
NACE以及各大石油公司和钢厂对于酸性环境的开裂作了以下的工作：
1)开发抗HIC的专用钢材。目前还没有一种制造抗HIC的专用钢板的标准方法，但基本达到了一种共识，即采用最大含硫量小于0．002%，最大含磷量小于0．01%的正火真空脱氧钢。但也有人认为，
目前还没有足够长的使用时间和经验来证明这种方法是解决HIC的最有效方法。
2)发现HIC后的修复方法。如果表面鼓泡直径小于50 mm，鼓泡的修复可采用钻孔，消除内部应力，但在此之前，须对鼓泡所在的设备进行强度分析。也可采用把已遭到氢损伤的钢板割除，并以新钢板进行更换。但在此前后，应注意消氢处理。裂纹的消除可采用磨和电弧刨的方法，并据对该设备的强度分析进行必要的补焊。
采取上述修复HIC压力容器的方法都可能要进行补焊，因而应考虑焊后热处理。
3)HIC的防护。目前国外主要从四个方面来解决HIC问题:设计中采用抗HIC的钢材；采用缓蚀剂(据美国CLI公司称已有较满意的缓蚀剂用于防止HIC)；采用耐蚀复合钢板和堆焊衬里（据加拿大介绍，塔体选用碳钢，内壁喷焊含Ni 50%的镍铬合金）；内涂层（加拿大一些公司将再生塔搞内涂）。
对比国内外酸性环境压力容器用钢的现状，展望我国酸性环境压力容器防护，可见我国在这方面还需要做深入的研究和开发，以满足我国天然气工业生产的需要。
金属材料的腐蚀类型及其试验方法
1.
均匀腐蚀（uniform corrosion）
均匀腐蚀（又称全面腐蚀）是指在整个合金材料表面上以比较均匀的方式所发生的腐蚀现象。其形貌特征是发生全面腐蚀时，材料的厚度逐渐变薄，甚至腐蚀穿透。
全面腐蚀是机械设备在实际使用中发生失效的基本形式。全面腐蚀代表材料总的重量损失。这种腐蚀可以通过简单的浸泡试验，或查阅腐蚀方面的文献资料，或凭生产经验加以预测，便于估计设备的寿命。在选用耐蚀材料时，其全面腐蚀性能是耐蚀性的最基本要求。
均匀腐蚀试验最常用的是重量法，即将试样置于试验介质中，经一定时间后测量其重量变化，求出其腐蚀速率，标准为GB/T10124－1998《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》
2.
点腐蚀（pitting corrosion）
钝化型金属之所以能抗腐蚀乃是由于其表面能形成一层具有保护性的钝化膜。然而，一旦这层钝化膜遭到破坏，而又缺乏自钝化的条件或能力，金属就会发生腐蚀，如果腐蚀仅仅集中在设备的某些特定点域，并在这些点域形成向深处发展的腐蚀小坑，而金属的大部分表面仍保持钝性的腐蚀现象，称为点腐蚀。点腐蚀的试验方法主要有电化学法和化学浸泡法。
电化学法主要是测量试样的不锈钢击穿电位。其标准为GB/T17899－1999《不锈钢点蚀电位测量测量方法》
化学浸泡法主要是采用三氯化铁溶液进行点腐蚀化学加速试验。其标准为GB/T17899－1999《不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法》。
3.
晶间腐蚀（intergranular attack）
晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和σ相等）沉淀析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀。这种沿着材料晶粒间界先行发生的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。
常用的不锈钢和合金钢的晶间腐蚀试验方法有：草酸电介浸蚀法GB/T4334.1－2000《不锈钢10％草酸浸蚀试验方法》，硫酸－硫酸铁法GB/T4334.2－2000《不锈钢硫酸－硫酸铁腐蚀试验方法》，沸腾硝酸法GB/T4334.3－2000《不锈钢65％硝酸腐蚀试验方法》，硝酸－氢氟酸法GB/T4334.4－2000《不锈钢硝酸－氢氟酸腐蚀试验方法》，硫酸－硫酸铜法GB/T4334.5－2000《不锈钢硫酸－硫酸铜腐蚀试验方法》。
晶间腐蚀试验方法的选择根据经验及需要而定。大致原则是：一般介质采用硫酸－硫酸铜法；65％硝酸法不轻易使用，主要用于60℃到沸点的稀硝酸介质和合成尿素介质；含Mo不锈钢一般用硝酸－氢氟酸法；10％草酸法主要用作其他方法筛选之用。
4.
缝隙腐蚀（crevice corrosion）
缝隙腐蚀是在电介质溶液中（特别是含有卤素离子的介质），在金属和金属或非金属表面之间狭窄的缝隙内，由于溶液的移动收到阻滞，在缝隙内溶液中氧耗竭后，氯离子即从缝隙外向缝隙内迁移，又由于金属氯化物的水解自催化酸化过程，导致钝化膜的破裂，因而产生和自催化点腐蚀相类似的局部腐蚀。它可能破坏机械连接的整体性和密封性，给设备的正常运行造成严重的障碍或失效，甚至出现破坏事故。
缝隙腐蚀通常发生在一些电解质溶液（特别是含有卤素离子时）停滞的缝隙中或屏蔽的表面内。在通用机械设备中，法兰的连接处，和铆钉、螺栓、垫片、垫圈（尤其是橡胶垫圈）、阀座、松动的表面沉积物以及附着的海洋生物等相接触处，还有列管换热器胀管间隙处等，都容易发生缝隙腐蚀。需要指出的是，即使没有氯离子存在，也可能产生缝隙腐蚀。
其常用的试验方法有：三氯化铁化学浸泡和电化学方法两种。
三氯化铁化学浸泡法标准：GB/T10127－1998《不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法》。
5.
应力腐蚀
机械设备零件在应力（拉应力）和腐蚀介质的联合作用下，将出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，导致设备和零件失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。
根据介质的主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐及含氧水等，而分别称为氯裂（氯脆或氯化物开裂）、碱裂（碱脆）、硝裂（硝脆）及氧裂（氧脆）等。
应力腐蚀开裂和单纯由机械应力造成的开裂不同，它在极低的负荷应力下也能产生开裂；它和单纯由腐蚀引起的开裂也不同，腐蚀性极弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。其全面腐蚀常常很轻，而且没有变形预兆，即发生突然断裂，应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。
机械设备和部件发生应力腐蚀开裂（SCC）必需同时满足材料、环境、应力三者的特定条件。根据应力加载的方法不同，应力腐蚀试验方法主要分为四类：
（1）
恒变形法
给予试样一定的变形，对其在试验环境中的开裂敏感性进行评定。
（2）
恒载荷法
即把单轴拉伸型的试样沿轴向施加应力,在腐蚀介质中试验,比较断裂时间的长短,或利用应力和断裂时间的关系曲线,来提出应力腐蚀开裂的临界应力σscc.
（3）
慢应变速率法
是在专门设计的慢应变速率应力试验机上，使试样在腐蚀介质中以一定的应变速度拉伸，直至断裂。分析试样的破断情况和断口特征等，以评定其应力腐蚀开裂敏感性。
（4）
断裂力学法
使用楔形张开加载型试样进行研究，以预先制有裂纹的试样给以各种K值，测定裂纹停止扩展的临界值KISCC。
其标准有：GB/T4157－1984《金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法》GB/T17898－1999《不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法》
GB/T10126－1988《铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法》
可产生应力腐蚀破坏的金属材料－环境的组合主要有以下几种：
（1）
奥氏体不锈钢
氯离子、氯化物+蒸气、硫化氢、碱液等；
（2）
碳钢及低合金钢介质为碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸；
（3）
含钼奥氏体不锈钢
碱液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸铜的水溶液等；
（4）
黄铜
氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等；
（5）
钛
含盐酸的甲酸或乙醇、熔融氯化钠；
（6）
铝
湿硫化氢、含氢硫化氢、海水。
气体腐蚀试验
气体腐蚀试验 项目介绍 本试验用于确定产品在大气环境下工作、储存的适应性，特别是接触件与连接件。影响腐蚀的主要因素有温湿度、大气腐蚀性成分等。试验的严苛程度取决于腐蚀性气体的种类和曝露持续时间。 气体腐蚀试验利用二氧化硫，二氧化氮，氯气，硫化氢等几种气体，在一定的温度和相对的湿度的环境下对材料或产品进行加速腐蚀，重现材料或产品在一定时间范围内所遭受的破坏程度。以及相似防护层的工艺质量比较，用于确定零部件、电子元件、金属材料、电工，电子等产品的防护层以及工业产品的在混合气体中的腐蚀能力。 参照标准 本试验按照我国颁布国家标准GB/T2423.51-2000电工电子产品（试验Ke）流动混合气体腐蚀试验方法 GB/9789-88《金属和其他非有机覆盖层通常凝露下的二氧化硫腐蚀试验》、国际标准ISO6988制作； 德国标准DIN 50018—《饱和环境下的二氧化硫腐蚀试验》 GB2423.19-81电工电子产品（试验C）接触点和连接件二氧化硫的试验方法 GB2423.20-81电工电子产品（试验D）接触点和连接件硫化氢的试验方法 GB2423.33-89电工电子产品（试验Kca）高浓度二氧化硫试验方法 以及国际上目前在使用的有关二氧化硫、硫化氢气体腐蚀的其他标准。 一通检测实验室试验标准 外形尺寸
680×1000×1050 850×1420×1120 1000×1650×1320 1150×1900×1370 温度范围 10℃～40℃ 均匀度±0.5℃/±2℃湿度范围 93%～98% R.H 浓度范围25±5ppm 气体浓度 0.1～1%(体积百分比) 湿度偏差 +2% -3% R.H
金属疲劳应力腐蚀试验及宏观断口分析
金属疲劳、应力腐蚀试验及宏观断口分析 在足够大的交变应力作用下，由于金属构件外形突变或表面刻痕或内部缺陷等部位，都可能因较大的应力集中引发微观裂纹。分散的微观裂纹经过集结沟通将形成宏观裂纹。已形成的宏观裂纹逐渐缓慢地扩展，构件横截面逐步削弱，当达到一定限度时，构件会突然断裂。金属因交变应力引起的上述失效现象，称为金属的疲劳。静载下塑性性能很好的材料，当承受交变应力时，往往在应力低于屈服极限没有明显塑性变形的情况下，突然断裂。疲劳断口（见图1-1）明显地分为三个区域：裂纹源区、较为光滑的裂纹扩展区和较为粗糙的断裂区。裂纹形成后，交变应力使裂纹的两侧时而张开时而闭合，相互挤压反复研磨，光滑区就是这样形成的。载荷的间断和大小的变化，在光滑区留下多条裂纹前沿线。至于粗糙的断裂区，则是最后突然断裂形成的。统计数据表明，机械零件的失效，约有70%左右是疲劳引起的，而且造成的事故大多数是灾难性的。因此，通过实验研究金属材料抗疲劳的性能是有实际意义的。 图1-1 疲劳宏观断口 一﹑实验目的 1.了解测定材料疲劳极限的方法。 2.掌握金属材料拉拉疲劳测试的方法。 3.观察疲劳失效现象和断口特征。 4.掌握慢应变速率拉伸试验的方法。 二、实验设备 1.PLD-50KN-250NM 拉扭疲劳试验机。 2.游标卡尺。 3.试验材料S135钻杆钢。 4.PLT-10慢应变速率拉伸试验。 三﹑实验原理及方法 在交变应力的应力循环中，最小应力和最大应力的比值为应力比： max min σσ= r （1-1） 称为循环特征或应力比。在既定的r 下，若试样的最大应力为max 1σ，经历N 1次循环后，发生疲劳失效， 则N 1称为最大应力r 为时的max 1σ疲劳寿命（简称寿命） 。实验表明，在同一循环特征下，最大应力越大，则寿命越短；随着最大应力的降低，寿命迅速增加。表示最大应力max σ与寿命N 的关系曲线称为应力-寿命曲线或S-N 曲线。碳钢的S-N 曲线如图1-2所示。由图可见，当应力降到某一极限值r σ时，S-N 曲线趋 近于水平线。即应力不超过r σ时，寿命N 可无限增大。称为疲劳极限或持久极限。下标r 表示循环特征。 实验表明，黑色金属试样如经历107次循环仍未失效，则再增加循环次数一般也不会失效。故可把107 次循环下仍未失效的最大应力作为持久极限r σ。而把N 0=107称为循环基数。有色金属的S-N 曲线在N>5×108时往往仍未趋于水平，通常规定一个循环基数N 0，例如取N 0=108，把它对应的最大应力作为“条件”持久极限。
腐蚀测试方法
一、 填空题 1. 腐蚀的定义：物质（通常是金属）或其性能由于与环境发生反应所引起的变质。 2. 金属腐蚀测试方法按测试方法的性质可分为物理的、化学的和电化学的的试验方法。 3. 在重量法中清除腐蚀产物的方法有：机械法、化学清洗法、电解去膜法。 4. 在确定采用何种腐蚀研究方法时应从腐蚀介质、金属材质、腐蚀类型等三方面综合考虑。 5. 腐蚀试验结果的误差包括系统误差和偶然偏差。 6. 参比电极必需具备的性能有1）参比电极应是可逆电极，它的电极电位时可逆电位，符 合能斯特电极电位公式、2）电极过程的交换电流密度高，不易极化、3）具有良好的电 位稳定性和重现性、4）如果参比电极突然流过电流，断电后其电极电位应很快回复到 原先的电位值、5）电极电位随温度的变化小、6）制备、使用、维护简单方便。 7. 当两种不同金属在介质中相互接触，其中自腐蚀电位较负的金属在接触处的局部腐蚀速 度将加剧，而自腐蚀电位较正的金属在接触处的局部腐蚀速度将减慢。 二、 不定项选择题 1. 下列电极中，在任何温度时电极电位均为零的是：（C ） A 饱和甘汞电极 B 银—氯化银电极 C 标准氢电极 D 铜—硫酸铜电极 2. 下述方法中不属于电化学测试方法的有：（A 、C ） A 重量法 B 极化曲线法 C 电阻法 D 电偶法 E 交流阻抗法 3. 某金属工件由异种金属铆钉铆接而成，其工作时处于腐蚀介质中，从安全角度考虑，应 选用：（B ） A 小阳极大阴极结构 B 大阳极小阴极结构 C A 、B 都可以 4. 在经典电化学测试中，应通过盐桥与体系相连的是：（B ） A 辅助电极 B 参比电极 C 工作电极 D 全部需要 5. 在测定金属M 的电极电位M ?时，如测得M 与参比电极组成的电池的开路电压V 且连 接电极M 导线的极性为负，则M ?可表示为：（A ） A M V ??=-参比 B M V ??=+参比 C M V ?= D M V ??=-参比 6. A 、B 两种金属，令,c A ?＜B ?c ，，在介质中偶合后，如体系属于电化学极化控制体系， 则偶合电流I g 可表示为：（A ） A ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??-=- B ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??-=+ C ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??+=- D ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??+=+ 7. 金属腐蚀速率最常用的三种指标是：（A 、B 、C ） A 重量指标 B 深度指标 C 电流指标 D 机械强度指标 8. 一个金属浸在被氢气饱和的溶液中，则金属的有效溶解速度可表示为：（B ） A 1,1,a a k i i i =+ B 1,1,a a k i i i =- C 1,2,a a a i i i =- D 1,2,a a k i i i =-
应力腐蚀试验操作规程
文件名称：应力腐蚀试验作业标准 文件编号： 版号： 修改： 生效日期： 编制单位：
编制：年月日 审核：年月日 批准：年月日 发放编号： 受控印章： 目录
1.岗位职责及权限……………………………………………………………………（3 ） 2.主要设备参数及工装………………………………………………………………（3 ） 3.作业流程与操作规程………………………………………………………………（3~6）试样制备和要求………………………………………………………………（ 3 ） 试验溶液………………………………………………………………………（ 4 ） 推荐的试验装置………………………………………………………………（ 4 ） 试验条件与步骤………………………………………………………………（4~5） RCC-M氯化镁应力腐蚀试验…………………………………………………（6 ）结果处理………………………………………………………………………（ 6 ） 4.相关文件……………………………………………………………………………（6 ） 5.质量记录……………………………………………………………………………（6 ） 6.修訂記錄……………………………………………………………………………（7 ） 7.附件…………………………………………………………………………………（7 ）
1.岗位职责与权限 岗位职责 1.1.1按相关应力腐蚀试验技术标准进行试验。 1.1.2提前五分钟到岗，检查晶腐室水、电及药品的使用情况，做好试验前准备工作。 1.1.3坚守工作岗位不得随便离开，有事应向主管请假。 1.1.4认真填写本职责范围内的原始记录、对试验结果负责。 1.1.5负责提出药品及器材的购置计划。 1.1.6有责任接收上级主管部门的考核，复查结果。 1.1.7努力钻研技术，熟悉并认真执行标准，掌握好本岗位的操作技能。 权限 1.2.1对职权范围内的检验任务，按产品的规定有权作出检验结论。 1.2.2对既无产品性能说明，又无技术标准的产品有权拒绝接收检验。 1.2.3有权拒绝外来人员进入试验室，以防药品外流及干扰自已的分析测试工作。 2.主要设备参数及工装 试验采用温度计、回流冷凝器、锥形磨口密封烧瓶（1L）、箱式电阻炉、智能工业调节器AI-804、控温精度≦%、双目显微镜 3.作业流程与操作规程 试样制备和要求 3.1.1GB 3.1.1.1板状试样尺寸：厚1~3mm，宽10mm或15mm，长75mm。 3.1.1.2若试样厚度超过3mm，则仅切削其中一面，使厚度达到3mm，将非切削表面作为试验表面。 3.1.1.3试样的加工采用对于材质影响少的锯切等方法。在剪切的情况下，对切口断面进行切削和磨削加工，以消除剪切的影响。加工后的试样，可根据试验目的需要，进行消除残余应力影响的热处理。 3.1.1.4整个试样表面用GB/T 中规定的水砂纸依次磨到W40号。然后用适当溶剂除油、洗净。 3.1.2 ASTM
金属腐蚀研究报告方法
金属腐蚀研究方法 院（系）：材料科学与工程学院专业班级：金材1101班 学生姓名：卢阳 学号：9 完成日期：2014年11月16日
金属腐蚀研究方法 ——缝隙腐蚀的研究 缝隙腐蚀是在电解质溶液(特别是含有卤族离子的介质)中，在金属与金属或金属与非金属表面之间狭窄的缝隙内，溶液的移动受到阻滞，当缝隙内溶液中的氧耗竭后，氯离子从缝隙外向缝隙内迁移，金属氯化物的水解酸化过程发生，导致钝化膜的破裂而产生与自催化点腐蚀相类似的局部腐蚀。缝隙腐蚀现象非常普遍，对一些耐蚀金属材料的危害尤其明显[1]。 1、缝隙腐蚀的机理[2] 缝隙腐蚀可分为初期阶段和后期阶段。在初期阶段，发生金属的溶解和阴极的氧还原为氢氧离子的反应： 阳极：M→M++e 阴极：O2+2H2O+4e→4OH- 阳极阴极此时金属和溶液之间电荷是守恒的，金属溶解产生的电子立即被氧还原消耗掉。在经过一段时间后，缝内的氧消耗完后，氧的还原反应不再进行。这时缝内缺氧，缝外富氧，形成了氧浓差电池，金属M在缝内继续溶解，缝内溶液中M+过剩，为了保持电荷平衡，缝隙外部迁移性大的阴离子（如氯离子）迁移到缝内，同时阴极过程转到缝外。缝内已形成金属的盐类(包括氯化物和硫酸盐)发生水解： M+CI+H2O→MOH↓+H+CI- 结果使缝内pH值下降，可达2至3，这就促使缝内金属溶解速度增加，相应缝外邻近表面的阴极过程，即氧的还原速度也增加，使外部表面得到阴极保护，而加速了缝内金属的腐蚀。 而Myer等人认为，至少还有氢离子、中性盐和缓蚀剂的浓差电池存在于缝隙腐蚀过程中，Brown以水解后局部酸化引起局部腐蚀的依据，提出了闭塞腐蚀电池（occluded corrosion cell）的概念。另外，Fontana和Rosefeld等人，指出了蚀孔或缝隙闭塞电池的自催化理论。 缝内外溶液的对流和扩散受阻，导致闭塞区贫氧，缝隙外仍然富氧，造成的氧浓差电池使缝隙内金属的电位低于缝隙外金属的电位，pH值的降低以及H+和Cl-的作用（HCl）使金属处于活化状态，促进闭塞区内金属的溶解，形成二次腐蚀产物Fe(OH)3在缝口，造成正电荷过剩，Cl-迁入。而氯化物在水中发生水解，使缝隙内介质（H+离浓度增加）酸化，pH值下降，因此，加速了阳极的溶解。阳极的加速溶解，又引起更多的Cl-离子迁入，氯化物浓度又增加，氯化物的水解又使介质进一步酸化，如此反复循环，形成了一个闭塞电池内的自催化效应。 2、缝隙腐蚀试验方法 在相对闭塞的狭小缝隙中存留的溶液容量甚微，因此必须设计一些特殊的研究方法
盐雾腐蚀试验判定标准
盐雾腐蚀试验判定标准 一、腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。 大多数的腐蚀发生在大气环境中，大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀试验箱盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指氯化物的大气，它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠， 它主要来源于海洋和内地盐碱地区。 盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和fmjyh0908防护层与内部金属发生电化学反应引起的。同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应。 二、盐雾试验及与实际的联系(KD系列盐雾试验机) 盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。它分为二大类，一类为天然环境暴露试验，另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱，在其容积空间内用人工的方法，造成盐雾环境来对产品的耐 盐雾腐蚀性能质量进行考核。 它与天然环境相比，其盐雾环境的氯化物的盐浓度，可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍，使腐蚀速度大大提高，对产品进行盐雾试验，得出结果的时间也盐雾腐蚀试验箱大大缩短。如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验，待其腐蚀可能要1年，而在人工模拟盐雾环境条件下试验，只要24小时，即可得到相似的结果。 人工模拟盐雾试验又包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、 交变盐雾试验。 1、中性盐雾试验(NSS试验)是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液，溶液PH值调在中性范围(6～7)作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃，要求盐雾的沉降率在1～2ml/80cm2.h之间。 2、醋酸盐雾试验(ASS试验)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降为3左右，溶液变成酸性，最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。 3、铜盐加速醋酸盐雾试验(CASS试验)是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验，试验温度为50℃，盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜，强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度 大约是NSS试验的8倍。 4交变盐雾试验是一种综合盐雾试验，它实际上是盐雾腐蚀试验箱中性盐雾试验加恒定湿热试验。它主要用于空腔型的整机产品，通过潮态环境的渗透，使盐雾腐蚀不但在
金属腐蚀性测定
2.2.4 消毒剂对金属腐蚀性的测定 2.2.4..1 目的 测定消毒剂对各种金属的腐蚀程度，以能注明在使用时是否需给予应有的注意。 2.2.4.2 常用器材 (1) 金属片 圆形，直径24.0 mm，厚1.0 mm，穿一直径为2.0mm 小孔，表面积总值约为9.80 cm2 (包括上、下、周边表面与小孔侧面)。光洁度为6。原料如下: 碳钢(规格见GB 700-65)；铜(规格见GB 2060-80)； 铝(规格见GB 1173-74)；不锈钢(规格见GB 1220-75)。 碳钢易氧化生锈，应保存于油中。 (2) 浸泡容器(玻璃制，带盖，容积为800 ml～1000 ml)。 (3) 砂纸(120号粒度水砂纸，GB 2477)。 (4) 称量杯。 (5) 天平(感量0.1 mg)。 2.2.4.3 操作程序 (1)在有表面活性作用的清洁剂中浸泡10 min，充分去油，洗净；亦可用氧化镁糊剂涂抹除油后洗净；以120号粒度水砂纸磨去金属片两面和周边表面的氧化层，再用自来水冲净。测量片的直径、厚度、孔径（精确至0.1 mm）。用无水丙酮或无水乙醇再次脱脂。置50℃恒温箱中干燥1 h，待其温度降至室温后称重(每金属片待天平回零后称重3次，精确至0.1 mg，取其平均值作为试验前重量。称重时，应戴洁净手套，勿以手直接接触样片。 (2) 按消毒剂最高使用浓度配制试验用消毒液，用以浸泡试验样片。浸泡时，每一金属片需浸泡在200 ml 消毒液中。 (3) 金属样片用塑料线系以标签，编号和注明日期，悬挂于消毒液中。一次性浸泡72 h。易挥发性或有效成分不稳定的消毒剂，根据情况，酌情定时更换消毒液，直至浸泡72 h。 (4) 每种金属每次试验放置3片样片。浸泡时，若同种金属每一样片相隔1 cm以上，可在同一容器内(含600 ml消毒液) 进行。 (5) 浸泡到规定时间后，取出金属片，先用自来水冲洗，再用毛刷或其它软性器具去除腐蚀产物。如仍有清除不掉的腐蚀产物，可按GB 10124-88所介绍的下列方法清除: 铜片: 在室温下浸泡于盐酸溶液(500ml 36%～38% 盐酸加蒸馏水至1000ml，盐酸比重为1.19)中1min～3min。 碳钢片：置含锌粉200 g/L的氢氧化钠溶液中，煮沸5 min～30 min。 铝片：浸泡于三氧化铬磷酸溶液(三氧化铬20 g，磷酸500ml，加蒸馏水至1000ml。磷酸比重为1.69)中，升温至80℃，持续5min～10min。如还未清除干净，可在室温浸于硝酸(比重1.42)溶液中1min。 不锈钢：浸泡于60℃硝酸溶液(66%～68%硝酸100 ml加蒸馏水至1000 ml) 20 min。或浸于70℃柠檬酸铵溶液(柠檬酸铵150 g 加蒸馏水至1000 ml)中10 min～60 min。 (6) 金属样片除去腐蚀产物并清洗后，用粗滤纸吸干水分，置于垫有滤纸的平皿中，放入50℃温箱，干燥1h，用镊子夹取，待其温度降至室温后分别在天平上称重。天平回零后称3 次，以其平均值作为试验后重量。 称重时，与试验前相同，应戴洁净手套，勿以手直接接触样片(下同)。 (7) 样片在用化学法去除腐蚀物时，需设相应空白对照以校正误差。空白对照样片与试验组样片同样进行表面处理、洗净和称重，但不经消毒剂浸泡。事后随同试验组样片用相同
金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法GB10124
金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法 GB 10124-88 1．主题内容与适用范围 本标准规定了金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法的适用范围、引用标准、试样、试验装置、试验溶液、试验时间、试验条件和步骤、试验结果和试验报告。本标准适用于评价金霭材料全浸试验的均匀腐蚀性能。 2引用标准(略) 3试样 3．1试样的形状和尺寸 3．1．1试样的形状和尺寸直随被试材料的原始条件及所使用的试验容器而定，应尽量采用单位质量表面积大的、侧面与总面积之比值小的试样。一般情况下，与轧制或锻造方向垂直的面积不得大于试样总面积的一半。每个试样表面积不应小于10cm2。 3．1．2推荐两种形状的试样，它们的规格如下： 板状试样：外形尺寸l×b×h， mm：50×25×(2～5)。 圆形试样：外形尺寸φ×h，mm：30×(2～5)。 根据试验目的不同，也可选用其他形状和尺寸的试样。 3．1．3同批试验的试样形状和规格应相同。 3．2试样的制备 3．2．1在板材或带材上取样时，应沿轧制方向切取，如轧制方向不清或不沿轧制方向切取时，须在报告中注明。要尽量避开板带边缘部分。 3．2．2在圆棒上取样时，应从棒材截面中部沿纵向切取。如沿径向切取，需在报告中注明。铸件、焊接件、敷熔金属材料等的取样和制备方法，由试验双方协商决定。 3．2．3试样可以用各种机械方法加工到预定的尺寸，但必须避免由此可能引起的试样性能的任何变化。采用剪切法时，需对剪切的断面进行再加工，以去除受剪切影响的部位。 3．2．4为了提高试验结果的均一性，可用砂纸研磨或其他机械方法去掉原始金属表面层。试样最终的表面使用符合GB2477规定的120号粒度的水砂纸进行研磨，在同一张砂纸(布)上只能磨同一种材料的试样。但检验原始金属表面对腐蚀速率影响的试验的试样不在此例。 3．2．5特殊情况下采用干磨时，必须在报告中注明。 3．2．6试样的棱角应予以保持，不允许倒角。 3．3对试样的其他要求
黄铜制成品应力腐蚀试验方法
《黄铜制成品应力腐蚀试验方法》 编制说明 1.任务来源 鉴于环保要求，当今世界上无铅黄铜新材料研发方兴未艾，黄铜的特点之一是会产生应力腐蚀开裂，因此新材料研发及产品应用必须经过应力腐蚀试验验证。黄铜制成品除残余应力外，还可能受到安装应力的作用，而且不能通过热处理方法消除，故必须进行模拟安装使用状态下的应力腐蚀试验，但这正是现行的国家标准所欠缺的。国家标准GB/T 10567.2-2007《铜及铜合金加工材残余应力检验氨熏试验法》仅适用于黄铜加工材，不适用黄铜制成品。因此，很有必要制定《黄铜制成品应力腐蚀试验方法》的全国性通用标准。 根据工业和信息化部工信厅科[2010]74号文《关于印发2010年第一批行业标准制修订计划的通知》精神，全国有色金属标准化技术委员会以有色标委[2010] 21号文下达了制定《黄铜制成品应力腐蚀试验方法》行业标准的项目计划（计划号2010-0426T-YS），由路达（厦门）工业有限公司、中铝洛阳铜业有限公司负责起草标准，并要求在2011年完成标准制定工作。 2.起草过程 标准起草单位首先查阅了国内外有关黄铜应力腐蚀试验方法的标准和资料。国内标准有GB/T 10567.2-2007《铜及铜合金加工材残余应力检验氨熏试验法》。国外同类标准主要有：国际标准ISO 6957-1988《铜合金抗应力腐蚀的氨熏试验》、欧盟标准EN 14977-2006《铜及铜合金拉应力检测 5%氨水试验》（在英、法、德等国普遍使用）、美国标准ASTM B 858-06《检测铜合金应力腐蚀破裂敏感性的氨熏试验方法》和日本标准JIS H 3250-2006《铜及铜合金棒》。 本着起草通用试验新标准应积极采用国际标准和国外先进标准，且技术水平应不低于相应国际标准的原则，标准起草单位对ISO 6957-1988等国外同类标准进行正确翻译和认真解读。然后，根据正交实验原理，对多元因子分别选择多种水平，对典型产品在各种不同使用工况条件下进行了试验研究，掌握了大量的试验数据。通过对试验结果进行深入分析和比较，对国内外相关标准的技术水平有
急性皮肤刺激性或腐蚀性试验.doc
四、皮肤刺激性/腐蚀性试验 Dermal Irritation/Corrosion Test 1 范围 本规范规定了动物皮肤刺激性或腐蚀性试验的基本原则、要求和方法。 本规范适用于化妆品原料及其产品安全性毒理学检测。 2 规范性引用文件 OECD Guidelines for Testing of Chemicals (No.404, July 1992) USEPA OPPTS Harmonized Test Guidelines (Series 870. 2500, Aug. 1998 ) 3 试验目的 确定和评价化妆品原料及其产品对哺乳动物皮肤局部是否有刺激作用或腐蚀作用及其程度。 4 定义 4.1 皮肤刺激性(Dermal irritation)：皮肤涂敷受试物后局部产生的可逆性炎性变化。 4.2 皮肤腐蚀性(Dermal corrosion)：皮肤涂敷受试物后局部引起的不可逆性组织损伤。 5试验的基本原则 将受试物一次(或多次)涂敷于受试动物的皮肤上，在规定的时间间隔内，观察动物皮肤局部刺激作用的程度并进行评分。采用自身对照，以评价受试物对皮肤的刺激作用。急性皮肤刺激性试验观察期限应足以评价该作用的可逆性或不可逆性。 6 试验方法 6.1 受试物 液体受试物一般不需稀释，可直接使用原液。若受试物为固体，应将其研磨成细粉状，并用水或其它无刺激性溶剂充分湿润，以保证受试物与皮肤有良好的接触。使用其它溶剂，应考虑到该溶剂对受试物皮肤刺激性的影响。 受试物为强酸或强碱（pH值≤2或≥11.5），可以不再进行皮肤刺激试验。此外，若已知受试物有很强的经皮吸收毒性，经皮LD50小于200mg/kg体重或在急性经皮毒性试验中受试物剂量为5000mg/kg体重仍未出现皮肤刺激性作用，也无需进行急性皮肤刺激性试验。6.2 实验动物和饲养环境 多种哺乳动物均可被选为实验动物，首选白色家兔。应使用成年、健康、皮肤无损伤的动物，雌性和雄性均可，但雌性动物应是未孕和未曾产仔的。实验动物至少要用4只， 如要澄清某些可疑的反应则需增加实验动物数。实验动物应单笼饲养，试验前动物要在实验动物房环境中至少适应3d时间。 实验动物及实验动物房应符合国家相应规定。选用常规饲料，饮水不限制。 6.3急性皮肤刺激性试验步骤 6.3.1 试验前约24 h ，将实验动物背部脊柱两侧毛剪掉，不可损伤表皮，去毛范围左、右各约2cm×3cm。
盐雾试验判定标准
盐雾试验判定标准 1. 盐雾试验判定标准 1．1 为了确保经过盐雾测试后产品抗盐雾腐蚀能力质量基本的判断，检查方法的正确性；1．2 本标准用于考核材料及其防护层的抗盐雾腐蚀能力，以及相似防护层的工艺质量比较，也可用来考核某些产品抗盐雾腐蚀能力； 1．3 本标准不作为通用的腐蚀试验方法； 1．4 本标准是参照国家标准GB6461；GB12335，GB/T9798 1997的附录（eqvISO1462.1973）中性盐雾试验标准(NSS)编写； 2. 适用范围： 2．1 对电镀零件和可用于盐雾实验的产品进行测试后，检查方法及判断； 2．2 测定面腐蚀状况测定，也可由买卖双方事先协定之方法判定之； 3. 检验方法： 3．1 试验结果的评价: a 试验后的外观； b 除去表面腐蚀产物后的外观； c 腐蚀缺陷如点蚀、裂纹、气泡等的分布和数量和状态； d 被腐蚀时间； 3．2 评级原则： 1 对镀件外观或使用性能起重要作用的部分镀层表面，即主要表面进行外观和保护等级评定。 2 试样检查结果用（/）把两种等级分别记录，保护等级记录在第一位。 3 除记录试样的级别外，还应注明评级的缺陷种类和严重程度。 3．3 缺陷的类型： 1 保护缺陷包括凹坑腐蚀、针孔腐蚀、鼓泡、腐蚀产物以及金属腐蚀产物的其他缺 陷； 2 外观缺陷除了因底材金属引起的缺陷外，还包括试样外观所有的损坏。典型的缺 陷油；表面麻点、“鸡爪状”缺陷、开裂、表面沾污和失去光泽； 3．4 保护等级（Rp）的评定 根据腐蚀缺陷所覆盖的面积按以下的计算方法得出保护等级；像镀锌等对底材呈阳性的电镀层，其表面的外观变化包括变色、失光，覆盖层腐蚀和基体金属腐蚀等；把其产生的各种变化分成A~I等共9个级别，各级外观的变化如下表所示。对镀层的评级可参照表中所列现象进行评定。 3．4．1等级与外观 外观评级样品表面外观的变化 A级无变化 B级轻微到中度的变色 C级严重变色或极轻微的失光 D级轻微的失光或出现极轻微的腐蚀产物 E级严重失光，或试样表面局部有薄层的腐蚀产物或点蚀
腐蚀电化学实验报告
精心整理 腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1均匀腐抑制剂及以免产生所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。 孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞，则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象，则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的，这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大，因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此，由于孔蚀的局部本质，它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物，其他结构不均匀物及成份不均匀处，都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。
间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀，必须有一个间隙其宽度足够让液体进入，但却也可使液体停滞不流出。因此，间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下，若金属均匀腐蚀时，晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下，晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀，如此会使合金的强度下，甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属 播时， 当腐蚀 当金 因此摩擦 2-2腐蚀速率之测试 在实验室中一般用来评估材料的耐蚀性及腐蚀行为有下列几种方式： (1)计划性间歇测试法(Planned-intervaltests) 腐蚀反应是涵括环境反应与金属反应两者。计划性间歇测试法(ASTMG31)可显示两件事：环境之侵蚀性(corrosivity,reactivity)是如何随时间在改变，以及金属腐蚀度(corrodibility)是如何随时间在改变，溶液侵蚀性是由于腐蚀生成物浓度增高，溶液中所含原侵蚀性物种逐渐消耗短缺，或因微生物在溶液中生长或死亡等原因而随时间在改变。金属腐蚀度通常会因腐蚀生成物有趋势在金属表面
腐蚀类型及其试验方法
酸性环境的定义 权威的酸性环境定义来自美国腐蚀工程师协会标准NACE MR0175“油田设备抗硫化物应力开裂金属材料要求标准”。我国原石油部标准SYJ 12—85“天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求”中，也沿用了NACE MR0175对酸性环境的定义。一般来说，在含有水和硫化氢的天然气中，当气体中的硫化氢分压等于或大于0．000 35 MPa，称为天然气系统的酸性环境。 该酸性环境的定义是针对金属材料发生硫化物应力开裂（SSC）这种腐蚀形态来划分的。在酸性环境的成分中，主要强调的是水、系统总压及H2S分压，而在这种溶液中，同时存在氢致开裂（HIC），电化学腐蚀（均匀腐蚀和局部腐蚀）等形态腐蚀的可能性。应在压力容器设计中予以注意。 但在上述的酸性环境定义中，并未考虑到其他环境条件对SSC的作用，如pH值。在欧洲联盟16号腐蚀公报“油气生产含H2S环境中碳钢和低合金钢材料要求指南”中，将pH值作为酸性环境划分的一个重要参数，见图1。这已得到各国腐蚀界的重视和认同。图1新的酸性环境划分图 1．非酸性环境；2．过渡区；3．酸性环境 酸性环境中的主要腐蚀类型及实例 酸性环境中的腐蚀主要分为以下三类： 1)硫化物应力开裂（SSC）。金属材料在拉应力或残余应力和酸性环境腐蚀的联合作用下，易发生低应力且无任何预兆的突发性断裂，称作硫化物应力开裂（SSC），这是酸性环境（又称为湿硫化氢环境）中破坏性和危害性最大的一种腐蚀。 2)氢致开裂（HIC）。酸性环境中的钢材常因腐蚀产生原子态氢, 由于H2S介质的存在，阻滞了氢原子结合生成H2分子，促进了原子氢向钢材中的扩散，在夹杂物或其他微观组织结构的不连续区域聚集成氢分子，并产生很高的压力，形成HIC（又称为阶梯形裂纹SWC）。HIC常见于延性较好的低、中强度的管线用钢和容器用钢。其特点：一是它可以在甚至没有拉伸应力附加的情况下发生（而SSC在一定的应力水平下才发生），也不是象SSC那样具有突发性；二是HIC表现为阶梯裂纹。钢表面的氢鼓泡是HIC中的一种。 这种氢致开裂和炼油厂装置中的氢蚀不一样，炼油厂中的氢蚀是在高温（200℃以上）高压条件下，扩散浸入钢中的氢和钢中不稳定的碳化物反应生成甲烷（Fe3C+2H2→3Fe+CH4），甲烷不能从钢材中逸出，聚集在晶界及附近的空隙和夹杂物等不连续处，形成甲烷空隙，压力逐渐升高，形成微小裂纹和表面的鼓泡。因此可见，这两种由原子氢引起的腐蚀机理并不相同。在设计、选材中及防护上都应分别对待和考虑。 3)电化学腐蚀。其表现形态为体积腐蚀。在酸性环境中，水和H2S形成电解质溶液，因而产生电化学腐蚀的条件。在工程中，单独含有水或H2S的环境较少见，常同时含有Cl-和CO2等，例如磨溪气田的气田水。由于多组分介质的腐蚀规律，不是简单的各种单独介质腐蚀的线性叠加,而常同时存在的高压条件,使酸性环境的电化学腐蚀严重而复杂。在气田建设中,随着气田开发进入中后期,这类腐蚀更加严重并引起新的关注。 四川气田是我国开发最早和最大的气田，60%以上气井所产的天然气含H2S和CO2，酸性环境在现场中较为普遍存在。在酸性环境中使用压力容器也较多，这为酸性环境材料的腐蚀和防护，压力容器的设计、制造、使用提供了广阔的现场试验场所，从而积累了丰富的宝贵经验。 某脱硫厂580×5 600×16原料气过滤分离器，就是近期发现的典型HIC失效的例子。该设备的设计参数见表1。
ASTM G139-05用断裂负荷法测定热处理铝合金制品抗应力腐蚀开裂性的标准试验方法(中文翻译版)
ASTM G139-05(R2011) ASTM G139-05(R2015)最新 用断裂负荷法测定热处理铝合金制品抗应力腐蚀开裂性的标准试验方法（中文翻译版） 1本试验方法由ASTM金属腐蚀委员会G01管辖，并由环境辅助开裂小组委员会G01.06直接负责。 当前版本于2011年9月1日批准。2011年9月出版。最初于2005年批准。上一版于2005年批准为G139-05。DOI: 10.1520/G0139-05R11。 本标准以固定名称G139发布；紧跟在名称后面的数字表示最初采用的年份，如果是修订，则表示最后修订的年份。括号中的数字表示上次重新批准的年份。上标（ε）表示自上次修订或重新批准以来的编辑性更改。 1、范围 1.1本试验方法涵盖了通过断裂荷载试验方法评估抗应力腐蚀开裂（SCC）性的程序，该方法使用剩余强度作为损伤演化（在这种情况下为环境辅助开裂）的测量方法。 1.2本试验方法包括试样类型和复制、试验环境、应力水平、暴露时间、最终强度测定和原始残余强度数据的统计分析。 1.3本试验方法适用于热处理铝合金，即2XXX合金和7XXX，含1.2%至3.0%铜，且试样的取向与晶粒结构（1，2）2相关，横向较短。然而，用于分析数据的残余强度测量和统计数据并非针对可热处理铝合金，可用于其他试样取向和不同类型的材料。 2括号中的黑体数字是指本标准末尾的参考文献列表。 1.4本标准并非旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如有）。本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全和健康实践，并确定法规限制的适用性。 2、参考文件 2.1 ASTM标准：3 3有关参考的ASTM标准，请访问ASTM网站https://www.wendangku.net/doc/528837329.html,，或通过Service@https://www.wendangku.net/doc/528837329.html,联系ASTM客户服务。有关ASTM标准年鉴卷信息，请参阅ASTM网站上的标准文件摘要页。E8金属材料拉伸试验的试验方法 E691进行实验室间研究以确定试验方法精度的实施规程 G44在中性3.5%氯化钠溶液中交替浸入金属和合金的暴露规程 G47测定2XXX和7XXX铝合金产品应力腐蚀开裂敏感性的试验方法 G49直接拉伸应力腐蚀试样的制备和使用规程 G64热处理铝合金抗应力腐蚀开裂分类
实验一失重法测定金属腐蚀速度
实验一 失重法测定金属腐蚀速度 一、实验目的： 1、通过实验进一步了解金属腐蚀现象和原理，了解某些因素（如不同介质，介质的浓度以及是否加有缓蚀剂等）对金属腐蚀速度的影响。 2、掌握失重法测定金属腐蚀速度的方法。 二、实验原理： 目前测定腐蚀速度的方法很多，如重量法、电流密度法、极化曲线法、线性极化法等。所谓重量法，就是试验金属材料在一定的条件下（一定的温度、压力、介质浓度等）经腐蚀介质一定时间的作用后，比较腐蚀前后该材料的重量变化从而确定腐蚀速度的一种方法。 对于均匀腐蚀，根据腐蚀产物容易除去或完全牢固地附着在试样表面的情况，可分别采用单位时间、单位面积上金属腐蚀后的重量损失或重量增加来表示腐蚀速度： t S W W K ?-= 0 式中： K ――腐蚀速度，克/米2.小时（K 为负值时为增重腐蚀产物未清除） s ――试样面积，米 2 t ――试验时间，小时 W 0――试验前试片的重量，克 W ――试验后试片的重量，克（清除腐蚀产物后） 对于均匀腐蚀的情况，以上腐蚀速度很容易按下式换算成以深度表示的腐蚀速度： ρ ρK K K d 76.8100036524=??= 式中： K d ——年腐蚀深度，毫米/年 ρ——试验金属的密度，克/厘米3。 重量法是一种经典的试验方法，然而至今仍然被广泛应用，这主要是因为试验结果比较真实可靠，所以一些快速测定腐蚀速度的实验结果还常常需要与其对照。
重量法又是一种应用范围广泛的实验方法，它适用于室内外多种腐蚀实验，可用于评定材料的耐蚀性能。评选缓蚀剂，改变工艺条件时检查防腐效果等。重量法是测定金属腐蚀速度的基础方法，学习掌握这一方法是十分必要的。 但是，应当指出，重量法也有其局限性和不足。首先，它只考虑均匀腐蚀的情况，而不考虑腐蚀的不均匀性；其次，对于失重法很难将腐蚀产物完全除去而不基体金属，往往由此造成误差，对于晶间腐蚀的情况，由于腐蚀产物残留在样品中不能除去，如果用重量法测定基腐蚀速度，肯定不能说明实际情况，另外对于重量法要想做出K-t曲线往往需要大量的样品和冗长的试验周期。 本实验是碳钢在敞开的酸溶液中的全浸试验，用重量法测定其腐蚀速度。 金属在酸中的腐蚀一般是电化学腐蚀，由于条件的不同而呈现出复杂的规律。酸类对于金属的腐蚀规律很大程度上取决于酸的氧化性。非氧化性的酸，如盐酸，其阴极过程纯粹是氢去极化过程；氧化性的酸，其阴极过程则主要是氧化剂的还原过程。 然而，我们不可能把酸类截然分为氧化性酸与非氧化性酸。如当硝酸比较稀时，碳钢的腐蚀速度随酸浓度的增加而增加，是氢去极化腐蚀，当硝酸浓度超过30%时，腐蚀速度迅速下降，浓度达到40%时，腐蚀速度降到最小成为氧化性的酸，此时碳钢在硝酸中的腐蚀的阴极过程是： NO 3-+2H++2e――→NO 2 -+H 2 O 低碳钢在25℃时腐蚀速度与硝酸浓度的关系如图1-1所示。 图1-1低碳钢在25℃时腐蚀速度与硝酸浓度的关系 酸中加入适量缓蚀剂能阻止金属腐蚀或降低金属腐蚀速度。 三、实验内容与步骤： （一）试样的准备工作： 1、每组自实验室领取八块长方形碳钢（A 2 ）试样，其尺寸为50x25x(2-3)mm。
腐蚀测试方法
一、填空题 1.腐蚀的定义：物质（通常是金属）或其性能由于与环境发生反应所引起的变质。 2.金属腐蚀测试方法按测试方法的性质可分为物理的、化学的和电化学的的试验方法。 3.在重量法中清除腐蚀产物的方法有：机械法、化学清洗法、电解去膜法。 4.在确定采用何种腐蚀研究方法时应从腐蚀介质、金属材质、腐蚀类型等三方面综合考虑。 5.腐蚀试验结果的误差包括系统误差和偶然偏差。 6.参比电极必需具备的性能有1）参比电极应是可逆电极，它的电极电位时可逆电位，符 合能斯特电极电位公式、2）电极过程的交换电流密度高，不易极化、3）具有良好的电位稳定性和重现性、4）如果参比电极突然流过电流，断电后其电极电位应很快回复到原先的电位值、5）电极电位随温度的变化小、6）制备、使用、维护简单方便。 7.当两种不同金属在介质中相互接触，其中自腐蚀电位较负的金属在接触处的局部腐蚀速 度将加剧，而自腐蚀电位较正的金属在接触处的局部腐蚀速度将减慢。 二、不定项选择题 1.下列电极中，在任何温度时电极电位均为零的是：（C） A 饱和甘汞电极 B 银—氯化银电极 C 标准氢电极 D 铜—硫酸铜电极 2.下述方法中不属于电化学测试方法的有：（A、C） A 重量法 B 极化曲线法 C 电阻法 D电偶法 E 交流阻抗法 3.某金属工件由异种金属铆钉铆接而成，其工作时处于腐蚀介质中，从安全角度考虑，应 选用：（B） A 小阳极大阴极结构 B 大阳极小阴极结构 C A、B都可以 4.在经典电化学测试中，应通过盐桥与体系相连的是：（B） A 辅助电极 B 参比电极 C 工作电极 D全部需要 5.在测定金属M M与参比电极组成的电池的开路电压V且连接 电极M（A） 6.A、B （A） 7.金属腐蚀速率最常用的三种指标是：（A、B、C） A 重量指标 B 深度指标 C 电流指标 D机械强度指标 8.一个金属浸在被氢气饱和的溶液中，则金属的有效溶解速度可表示为：（B）
【精品】应力腐蚀试验机
【关键字】精品 《YF-C1型（铝合金C环）应力周浸腐蚀试验机》一、概述 YF-C1型(铝合金C环)试样周期浸润应力腐蚀试验机适用于测量铝合金厚板、挤压件和锻件在高向（短横向）上的应力腐蚀试验。主要应用于铝合金C环试样在一定应力情况下置于周期浸润腐蚀试验箱内进行的应力腐蚀试验等。本产品能模拟户外自然大气腐蚀条件，通过对铝合金C环试样及其焊接材料的耐大气腐蚀的人工气候应力腐蚀加速试验，来评价其耐户外大气腐蚀的质量性能，可供各种科研机构、厂矿中心试验室及航空、航天、机械、电子领域等对产品试样进行浸润腐蚀试验用。 二、满足规范 HB 5259-83 《铝合金C环试样应力腐蚀试验方法》 GB/T 15970.5-1998 《金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验》 TB/T2375-93 《铁路用耐侯钢周期浸润腐蚀试验方法》 HB5194-1981 《周期浸润腐蚀试验方法》 GB/T 19746-2005 《金属和合金的腐蚀盐溶液周浸试验》 三、技术指标 1、试验机工作室内尺寸：1200 X 650 X 900( L×D×H)； 2、试验机外尺寸：1600 X 800 X 1500 ( L×W×H)； 3、腐蚀溶液槽内尺寸：550×250×120 ( L×W×H)； 4、试验温度控制范围：室温~ ； 5、湿度控制范围：40%~70%RH； 6、试验温度控制基本点：+和35+； 7、湿度控制基本点：≯45%+5%RH ； 8、温度波动度：≯+； 9、湿度波动度：≯+5%RH； 10、浸润周期时间设定范围：1—9999分钟/小时（任意设定）； 11、枯燥周期时间设定范围：1—9999分钟/小时（任意设定）； 12、试验时间定时控制：1—9999小时/分钟（任意设定）； 13、周浸轮速度调节：无极调速，转速误差≯0.5%；
耐腐蚀性能检测
耐腐蚀性能测试耐腐蚀实验方法 10.15腐蚀性可分为湿腐蚀和干腐蚀两类。湿腐蚀指金属在有水存在下的腐蚀，干腐蚀则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀。由于大气中普遍含有水，化工生产中也经常处理各种水溶液，因此湿腐蚀是最常见的，但高温操作时干腐蚀造成的危害也不容忽视。 科标检测耐腐蚀性能检测标准如下： DB63/T687-2007超高湿耐腐蚀试验箱 GB/T16527-1996硬面感光板中光致抗蚀剂和电子束抗蚀剂 GB/T19355-2003钢铁结构耐腐蚀防护锌和铝覆盖层指南 GB/T1970-1996多孔陶瓷耐酸、碱腐蚀性能试验方法 GB/T22102-2008防腐木材 GB/T22316-2008电镀锡钢板耐腐蚀性试验方法 GB/T22640-2008铝合金加工产品的环形试样应力腐蚀试验方法 GB/T23257-2009埋地钢质管道聚乙烯防腐层 GB/T23639-2009节能耐腐蚀钢制电缆桥架 GB/T25847-2010化学固化硅质耐腐蚀胶泥技术条件 GB/T29423-2012用于耐腐蚀水泥制品的碱矿渣粉煤灰混凝土 GB/T3903.19-2008鞋类金属附件试验方法耐腐蚀性 GB/T5003-1999用陶瓷器釉面耐化学腐蚀性的测定 GB/T50590-2010乙烯基酯树脂防腐蚀工程技术规范 GB/T5267.4-2009紧固件表面处理耐腐蚀不锈钢钝化处理 GB9274-1988色漆和清漆耐液体介质的测定 SY/T6601-2004耐腐蚀合金管线钢管 SY/T6623-2012内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范 YB/T5288-1999石墨阳极耐腐蚀试验方法 YY/T0149-2006不锈钢医用器械耐腐蚀性能试验方法 服务范围：老化测试、物理性能、电气性能、可靠性测试、阻燃检测等。10 科标化工以“专心、专业、专注“为宗旨，致力于实现研究和应用的对接，从而推动化工行业的发展。