[發明專利]一種微區電化學評定鋼材耐局部腐蝕性能的方法

在審

• 申請號: 201711240009.X
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108061744A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 李曉剛;劉超;程學群;張達威;劉智勇
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供了一種微區電化學評定鋼材耐局部腐蝕性能的方法，屬于腐蝕評定領域。通過原位檢測腐蝕萌生及發展過程中離子電流的衰減來評價金屬的耐蝕性。腐蝕過程的離子電流可以用以表達腐蝕電流。本發明采用掃描振動電極技術對腐蝕過程進行跟蹤檢測，可以檢測整個腐蝕過程的腐蝕電流的變化從而研究腐蝕的發展過程。可以用來評定鋼材耐蝕性的好壞。本發明可以減少人為因素的干擾，將鋼材的耐蝕性進行量化。評定結果對于新鋼種的開發，以及工程結構的設計選材以及鋼鐵服役壽命的預測具有重要的意義。

技術領域

本發明屬于腐蝕評定領域，特別是提供了一種評價鋼材耐局部腐蝕性能的方法。

背景技術

局部腐蝕是鋼鐵材料腐蝕類型中危害性最大的一種腐蝕類型，且具有一定的隱蔽性、隨機性和突發性。局部腐蝕發生后可以在局部區域產生較大的腐蝕速率，迅速導致材料潰敗失效，縮短鋼鐵材料的服役壽命，并帶來安全隱患。由于常規的電化學檢測技術是宏觀的檢測技術，很難對鋼鐵材料局部腐蝕的耐蝕性進行評價。所以發明一種檢測鋼種耐局部腐蝕性能的方法對材料服役安全性和壽命預估具有重要的意義。

目前，針對鋼材耐腐蝕性評價技術主要有兩種：

第一種是按照國家標準GB/T19292.2—2003對鋼材試樣進行周浸或暴曬實驗后，測試試樣的平均腐蝕速率和穩態腐蝕速率等手段進行鋼材耐蝕性的檢測評定。通過這種方法測定的耐蝕性為鋼材的均勻腐蝕耐蝕性能，在測量過程中存在明顯的不足：一，該方法測得的腐蝕速率主要為試樣表面所有區域進行整體測量，無法對鋼材耐局部腐蝕的性能進行測試；二，該方法測試時間過長，無法在較短的時間內獲得鋼材耐局部腐蝕的性能。

第二是按照國家標準將GB/T18590-2001經經過腐蝕的式樣按照GB/T 16545標準，用工具將式樣表面的銹層清除后，利用低倍顯微鏡對式樣表面進行觀察。測量點蝕坑的大小、形狀和密度。或者利用X射線等射線照相術對腐蝕形貌進行觀測，該技術只能檢測到能吸收X射線的缺陷。這兩種方法存在較大的人為主觀性或者局域性，無法客觀評價鋼材的耐局部腐蝕性能。

為解決現有技術出現的難點，本發明提出一種微區電化學檢測鋼材耐局部腐蝕性的方法。按照本發明提供的方法可以在較短的時間內對鋼材耐局部腐蝕的性能進行評價。

發明內容

本發明的目的是提供一種微區電化學評定鋼材耐局部腐蝕性能的方法，本發明提供的方法可以有效減少人為誤差，并在腐蝕發生的過程中對鋼的耐蝕性進行定量評價。可以定量評價鋼的耐蝕性。

一種微區電化學評定鋼材耐局部腐蝕性能的方法，是通過以下步驟來實現的：

(1)在鋼板上截取面積為25～100mm2的試樣；

(2)將(1)中截取的試樣利用碳化硅砂紙依次按照240目、400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目、2000目的順序打磨，然后拋光。最后依次利用丙酮、酒精和去離子水清洗后吹干待用；

(3)用手術刀片將融化的石蠟涂膜在試樣表面，在試樣表面隨機留取取1～9mm2的正方形窗口，窗口面積過小不能真實反映腐蝕發生過程中發展生長的真實情況，面積過大，測量時間過長，會造成信息遺失，試驗中選取4mm2；

(4)將(3)中做好的試樣放在掃描振動電極(SVET)系統的實驗平臺上。實驗中采用表面被鉑球覆蓋的探針，探針距離試樣表面100～150μm，探針距離過低、過高都會造成離子檢測失真，不能準確檢測離子的濃度；

(5)向放試樣的容器中注入實驗中所用溶液，觀測腐蝕發生區域，然后將探針移至該區域，測量面積以四邊大于腐蝕發生區域2～5μm為最佳，并進行離子電流檢測。檢測遵循“從下往上，從左往右”原則進行掃描。得到腐蝕過程中電流的分布圖。每隔一定時間檢測一次電流分布；