奥氏体不锈钢硫酸溶液晶间腐蚀测试
奥氏体不锈钢硫酸溶液晶间腐蚀测试常用的有硫酸 - 硫酸铜法和硫酸 - 硫酸铁法,以下分别从测试原理、操作步骤、结果评定等方面介绍:
硫酸 - 硫酸铜法3
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测试原理:在硫酸 - 硫酸铜溶液中,奥氏体不锈钢的腐蚀电位处于活化 - 钝化区。由于晶界和晶粒的电化学性质存在差异,在特定条件下,晶界处可能会优先发生腐蚀,从而显示出晶间腐蚀的敏感性。
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操作步骤
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溶液配制:在 900 毫升的蒸馏水中添加 100 毫升的浓硫酸和 10 克的硫酸铜。
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试样准备:将奥氏体不锈钢制成合适尺寸的试样,试样表面应清洁、无油污和氧化皮等杂质。
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试验过程:在烧瓶底部铺设一层铜屑,将试样置于铜屑上,确保两者充分接触。加入配制好的溶液,使溶液没过试样,然后将烧瓶加热至溶液沸腾,并保持沸腾状态约 2 小时。
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后处理:浸泡完成后,取出试样,用清水冲洗干净,然后进行弯曲测试。
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结果评定:使用显微镜观察弯曲试件的外部,若试样表面出现晶间腐蚀裂纹,则表明材料存在晶间腐蚀倾向。
硫酸 - 硫酸铁法7
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测试原理:奥氏体不锈钢在此溶液中的腐蚀电位处于钝化区。当存在晶间腐蚀敏感性时,晶界处的腐蚀会导致在硫酸 - 硫酸铁溶液中的腐蚀速率发生变化,通过测量腐蚀速率来评定晶间腐蚀倾向。
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操作步骤
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溶液配制:将硫酸用蒸馏水或去离子水配制成 50±0.3%(质量百分比)的硫酸溶液,取该溶液 600ml 加入 25g 硫酸铁加热溶解配制成试验溶液。
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试样准备:测量试样尺寸,计算试样表面积,要求准确到三位有效数字。试验前后分别称取试样质量,准确到 1mg。
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试验过程:溶液量按试样表面积计算,其量不小于 20ml/cm²,每次试验需用新的溶液。将试样放在试验溶液中,用玻璃支架保持于溶液中部,连续煮沸 120h,每一容器内只放一个试样。
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后处理:试验后取出试样,在流水中用软刷子刷掉表面的腐蚀产物,洗净、干燥后再次称重。
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结果评定:计算腐蚀率,公式为\(腐蚀率=\frac{W前-W后}{St}\),其中\(W前\)为试验前试样的质量,\(W后\)为试验后试样的质量,\(S\)为试样的表面积,\(t\)为试验时间。根据计算出的腐蚀率与标准规定的腐蚀率进行比较,若腐蚀率超过标准值,则表明材料存在晶间腐蚀倾向。
测试注意事项
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试样方面:试样的选取应具有代表性,从试验材料上切取的试样,与轧制或锻造方向相垂直的面积应符合相关标准要求,加工后试样的表面粗糙度一般不大于 0.8μm4。
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溶液方面:硫酸等溶液具有强腐蚀性,配制和使用过程中应严格遵守安全操作规程,佩戴防护眼镜、手套等防护用品。
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试验环境方面:试验应在通风良好的环境中进行,避免有害气体积聚。同时,要保持试验环境的温度和湿度相对稳定,避免对试验结果产生影响。