[發(fā)明專利]金屬腐蝕檢測(cè)與評(píng)定的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110394177.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103134751A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周鋮;麻晗;黃文克;高利容
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/00
• 分類號(hào): G01N21/00
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務(wù)所(普通合伙) 11264
• 代理人: 孫東風(fēng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明特別涉及一種金屬腐蝕檢測(cè)與評(píng)定的方法，適用于金屬表面腐蝕形貌的觀察和腐蝕坑深度的測(cè)量，尤其適于對(duì)金屬腐蝕發(fā)展初期的腐蝕狀況進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定，對(duì)金屬抵抗局部腐蝕的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)金屬腐蝕表面形貌的演化過(guò)程進(jìn)行研究，屬于金屬材料性能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

全世界每年發(fā)生腐蝕的鋼材占鋼材年產(chǎn)量的30％，大約10％變?yōu)殍F銹，嚴(yán)重消耗了極為寶貴和有限的資源，我國(guó)每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占GDP的4％。同時(shí)，發(fā)生腐蝕后，金屬材料強(qiáng)度和壽命明顯降低。在現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中，金屬材料在高溫、高壓、多相電流等作用下腐蝕現(xiàn)象更加嚴(yán)重，化學(xué)工業(yè)、石油化工、農(nóng)藥等工業(yè)中，由于金屬腐蝕造成的爆炸、火災(zāi)、有毒氣體泄漏等災(zāi)難嚴(yán)重污染了環(huán)境，危害著人民的健康。因此，研究金屬腐蝕，與防止環(huán)境污染、保護(hù)人民的生命健康息息相關(guān)。

為了提高金屬的耐腐蝕性能，需要對(duì)金屬的腐蝕狀況和腐蝕發(fā)展情況進(jìn)研究，試樣腐蝕后的檢測(cè)和評(píng)定尤其重要。金屬材料表面腐蝕坑的數(shù)量，形狀和最大深度及其隨腐蝕環(huán)境和時(shí)間的變化是表征材料腐蝕現(xiàn)象的重要依據(jù)之一，但目前腐蝕坑的檢測(cè)和評(píng)定方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于腐蝕研究的需要。

目前主要的檢測(cè)評(píng)定方法有：表觀法，即觀察試樣腐蝕面積；失重法，統(tǒng)計(jì)腐蝕前后試樣質(zhì)量差；力學(xué)性能檢測(cè)法，檢測(cè)試樣腐蝕前后抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的變化；電性能檢測(cè)，測(cè)量腐蝕前后試樣表觀電導(dǎo)率的變化；金相法，利用金相顯微鏡對(duì)腐蝕表面形貌進(jìn)行觀察。以上方法各有偏重，而對(duì)于金屬材料表面腐蝕坑的數(shù)量、形貌、深度等尚未見(jiàn)有直觀有效的表征方法，而這些信息又是評(píng)判金屬材料腐蝕的重要依據(jù)。目前能夠檢測(cè)腐蝕坑的方法主要有金相顯微鏡觀察和X射線斜透射測(cè)量技術(shù)。采用金相觀察，無(wú)法同時(shí)清晰地呈現(xiàn)出腐蝕坑形貌、深度等信息；而腐蝕坑深度測(cè)量的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于研究工作的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種金屬腐蝕檢測(cè)與評(píng)定方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種金屬腐蝕檢測(cè)與評(píng)定方法，其特征在于，該方法為：

(1)將金屬腐蝕試樣于含有緩蝕劑的鹽酸溶液進(jìn)行超聲清洗，去除腐蝕試樣表層的氧化皮，之后以無(wú)水乙醇對(duì)腐蝕試樣進(jìn)行清洗并干燥；

(2)以真彩共聚焦顯微鏡觀察經(jīng)步驟(1)處理后的腐蝕試樣，獲取腐蝕部位的三維形貌圖和深度信息圖，直觀表征腐蝕坑分布情況；

(3)以真彩共聚焦截線法獲取腐蝕坑深度和寬度信息，并對(duì)深度和寬度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

(4)對(duì)所采集到的腐蝕試樣表面腐蝕形貌信息以及腐蝕坑深度和/或?qū)挾葦?shù)據(jù)進(jìn)行分析，使用腐蝕坑深度和面積等信息評(píng)價(jià)金屬腐蝕情況。

前述緩蝕劑可用濃度為0.5g/L的二鄰甲苯硫脲或六次甲基四胺。

本發(fā)明方法中主要采用真彩共聚焦技術(shù)對(duì)金屬表面腐蝕進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)定。其中，真彩共聚焦顯微鏡是利用氙燈的真色彩可還原試樣的原色，通過(guò)針孔成像，擋掉不在聚焦平面的雜散光，該顯微鏡的分辨力(X，Y方向)較普通顯微鏡提高約40％，同時(shí)通過(guò)掃描可以得到Z方向的信息，且Z方向掃描步長(zhǎng)最小20nm，最大幾毫米，掃描深度15mm。與粗糙儀相比，真彩共聚焦顯微鏡測(cè)量腐蝕坑深度是一種非接觸測(cè)量，對(duì)樣品表面沒(méi)有任何的污染和損壞。因此，本發(fā)明特別適合對(duì)金屬腐蝕發(fā)展初期的腐蝕狀況進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定，對(duì)金屬抵抗局部腐蝕的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)金屬腐蝕表面形貌的演化過(guò)程進(jìn)行研究。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中P、A、B、C鋼四組試樣增重與腐蝕時(shí)間的關(guān)系曲線圖；

圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中P、A、B、C鋼四組試樣腐蝕坑深度與腐蝕時(shí)間的關(guān)系曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合一較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。