[發明專利]耐候鋼快速成銹后表面銹層的評價方法

有效

• 申請號: 202110734616.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113466117B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 李江文;郎豐軍;周慶軍;黃先球;馬穎;程鵬;吳瑋巍;龐濤;宋建紅
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N21/65
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤

本發明屬于腐蝕檢驗技術領域，具體涉及耐候鋼快速成銹后表面銹層的評價方法。使用標準格柵板將耐候鋼試樣表面進行精準分區，通過拉曼光譜進行微觀分析，確認銹層成分及各成分的比值，通過色差儀對銹層顏色進行半定量分析，找到耐候鋼表面銹層宏觀顏色與微觀組分之間的對應關系。通過對不同顏色銹層的對比分析，可以建立一套宏觀評價銹層性能的方法，只要通過測定銹層的色差值，即可以確定銹層中各組分的含量范圍，為工程使用提供了精準的支撐，色差儀便于攜帶可以隨身攜帶去工程應用場所，為后期工地上評估耐候鋼成銹情況提供強有力支撐。

技術領域

本發明屬于腐蝕檢驗技術領域，具體涉及耐候鋼快速成銹后表面銹層的評價方法。

背景技術

大氣腐蝕是造成產品、設備、裝置、結構件等早期失效與破壞的重要原因。每年因大氣腐蝕造成的經濟損失約占國民經濟年總值的5％，其損失極為驚人。鋼鐵大氣腐蝕速度與其所處的大氣環境密切相關。大氣中不同的污染物對鋼鐵的腐蝕速率有不同的影響。工業性大氣中的SO₂與海洋性大氣中的鹽粒子對鋼鐵腐蝕速度的影響最大，在純凈的鄉村大氣環境中鋼鐵腐蝕率很低。鋼鐵的大氣腐蝕是一個復雜的體系，除人為的環境污染外，腐蝕率還與風速風向、氣溫雨量、降露周期、太陽輻射、季節變換及大氣中自然塵埃等有關。在大氣中，碳鋼表面形成的銹層疏松，有大量的微裂紋和空洞，故不能起到很好的保護作用。而耐候鋼表面會形成致密的氧化層，可阻止腐蝕介質的進入，抗大氣腐蝕性能相對于碳鋼表現出明顯的優勢。

裸裝使用是耐候鋼最突出的優點，也是最為常見的使用方法，可以最大程度發揮耐候鋼的效益。一般經過4～15年后，耐候鋼表面才能形成一層致密的銹層，銹層逐漸穩定，腐蝕發展減慢，外觀呈美麗的巧克力色，從而達到保護基體的目的，這是耐候鋼獨特的使用方法。實踐證明，在無嚴重大氣污染或非特別潮濕的地區，耐候鋼可直接裸露于大氣中。在自然環境下，耐候鋼形成穩定的保護性銹層需要4年及以上的時間，并且耐候鋼在形成穩定化銹層之前，在早期常常會出現銹液流掛現象，特別是當大氣中污染物(Cl^-、SO₂)濃度較高時，流掛現象更加嚴重，對環境造成了一定的污染，也極大影響了耐候鋼建筑物的美觀，這嚴重限制了耐候鋼作為裝飾板的應用范圍。

為解決裸露耐候鋼的腐蝕問題，在建筑、橋梁、車輛等很多領域，耐候鋼和普通碳鋼一樣，大都采用涂裝。由于耐候鋼銹層穩定，使涂裝后的耐候鋼涂裝層不易脫落，涂裝性能比普通碳鋼提高1.5～10倍。因此，涂裝后的耐候鋼與普通碳鋼相比，具有極優越的耐蝕性。這是因為在耐候鋼表面施行涂裝后，涂膜與基體附著力增強，在涂膜下發生局部腐蝕速度減小，使涂膜受到損傷的幾率減少，另外由于其鐵銹擴展的速度也比普通鋼的慢，因此延長了涂膜劣化的時間，從而降低了重新涂裝維持費用。但涂裝增加使用成本和操作工序，對于大型工程來說，增加的工程投資相當大。

耐候鋼在自然裸露條件下使用最理想，也最經濟，但是在該使用條件下，其表面生成致密穩定的保護性銹層所需要的時間較長(耐候鋼形成穩定的保護性銹層需要4年及以上的時間)，并且在使用前期通常出現銹液流掛與飛散等環境污染的問題。因此，在較短時間內使耐候鋼表面形成穩定銹層成了近些年來國內外的研究熱點。目前寶鋼、鞍鋼、金屬研究所等公司企業都相應形成了自己的快速成銹方法，通過在耐候鋼板表面刷涂或者滾涂一種快速成銹及劑，促使耐候鋼表面在短時間內形成表面銹層，從而達到減緩耐候鋼腐蝕速率，保護基材的作用，這一技術目前逐漸在推廣，未來也會成為耐候鋼使用的一大重要方向。但耐候鋼快速成銹后，銹層的性能到底是否達到了使用要求的評價方法，目前國內僅限于對耐候鋼快速成銹后用目測的方式進行評估評價，對銹層性能是否能滿足使用要求并沒有較好的、客觀的評價方法，所以建立一種可量化的耐候鋼銹層的測量方法是十分必要的。

發明內容

針對耐候鋼快速成銹后的銹層評價方法相對缺乏的問題，本發明提出了一種耐候鋼快速成銹后的銹層微觀結合宏觀的評價方法，旨在通過宏觀觀測即可以知道銹層的微觀組分，為確定銹層的耐蝕性提供客觀依據。