户外大气加速腐蚀试验机的研制

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1、第３０卷第１１期腐蚀与防护Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．１１２００９年１１月ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＮｏｖｅｍｂｅｒ２００９户外大气加速腐蚀试验机的研制于国才，韩薇，王振尧（中国科学院金属研究所，金属腐蚀与防护国家重点实验室，沈阳１１００１６）摘要：研制了大气加速腐蚀试验机，经过户外大气加速腐蚀试验和自然暴露腐蚀试验，两种试验Ｑ２３５钢的腐蚀规律相同，并具有相同的腐蚀产物。Ｑ２３５钢经过加速腐蚀试验，其腐蚀失重明显大于自然暴露腐蚀试验，使用大气加速腐蚀试验机进行材料腐蚀试验，具有加速性和可行性。关键词

2、：大气腐蚀；加速腐蚀试验机；Ｑ２３５钢；自然暴露中图分类号：ＴＧ１７４．３文献标识码：Ａ文章编号：１００５７４８Ｘ（２００９）１１０８２２０３犃狀犃犮犮犲犾犲狉犪狋犲犱犗狌狋犱狅狅狉犃狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮犆狅狉狉狅狊犻狅狀犜犲狊狋犲狉ＹＵＧｕｏｃａｉ；ＨＡＮＷｅｉ；ＷＡＮＧＺｈｅｎｙａｏ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ

3、１１００１６）犓犲狔狑狅狉犱狊：ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｔｅｓｔｅｒ；ｎａｔｕｒａｌｅｘｐｏｓｕｒｅ；Ｑ２３５ｓｔｅｅｌ０引言１加速腐蚀试验机的设计原理目前，研究和评价材料的耐大气腐蚀性能，主要１．１试验机的理论依据采用户外大气暴露试验，这一方法的优点是所获得金属材料在户外进行暴露试验，影响材料腐蚀的数据真实可靠，不足之处是试验的周期长，这为新的因素有温度、相对湿度、日照时间、降水等气象因材料的及时开发和应用带来较大难题。目前正相继素，还有大气污染

4、因素，如ＳＯ２、ＨＣｌ、Ｈ２Ｓ、ＮＯｘ、研究制造出各种加速腐蚀试验仪器，如湿热试验机、ＮＨ３及降尘等。对金属腐蚀起主要作用的是大气盐雾腐蚀试验机、周期间浸循环试验机等，来模拟户中的水，具体体现在相对湿度上。对相对湿度影响外环境进行加速腐蚀试验。由于仪器性能的限制，较大的因素是降水。相对湿度愈高，吸附在金属表仅能模拟温度、湿度、降水等因素，与户外环境还相面的水膜愈厚，当湿度大于６５％时，金属表面附着差较大。户外环境是多种环境因素共同存在的统一厚０．００１～０．０１μｍ的水膜，若水膜中溶解有酸、体，这些因素既

5、互相联系又互相制约，并且时刻处在碱、盐，则会加速金属的腐蚀。当水膜处于干湿交替［１］变化之中，表现出来的不仅是温度、相对湿度、大气的情况下，金属的腐蚀速度最大。根据这一原理，压力、日照、降水、风向、风速等气象因素，还有大气研制了户外加速腐蚀试验机，试验条件中加强了对污染等因素存在。由于设备设计能力的限制，目前降雨的模拟，延长金属表面的湿润时间，使试样处于还没有同户外环境变化一致的模拟试验机。因此，干湿交替的状态，从而评价该环境中材料的耐腐蚀研制户外加速腐蚀试验机，即试验条件依据自然环性能。境，只需模拟几个

6、单一因素，就可以达到事半功倍的１．２试验机的组成效果。试验机主要由控制仪、水箱、水泵、试验架等组成。控制仪为可编程继电器，其功能是按设计的程收稿日期：２００８１２１０；修订日期：２００９０２０６序控制水泵正常工作。水泵的泵体为不锈钢，可避基金项目：国家科技基础条件平台建设项目（编号：免试验用水对泵体的腐蚀，使水质遭受污染而影响２００５ＤＫＡ１０４００）材料的腐蚀试验。水箱材料为聚乙烯，用于贮存试联系人：于国才，实验师，ｇｃｙｕ＠ｉｍｒ．ａｃ．ｃｎ验用水。大气暴露试验架。各部件经过组装、调试，达到可

7、运行状态，试验机示意图见图１。·８２２·于国才等：户外大气加速腐蚀试验机的研制面的锈层逐渐增厚，有效地减缓了水和氧向基体的渗透，从而降低了金属的腐蚀速度。并且二者的腐蚀规律完全一致，见图２。图１户外加速试验机示意图２试验机的试验运行图２Ｑ２３５钢的腐蚀失重２．１试验方法为了测试加速试验机运行的稳定性和可操作从试验机运行的稳定性、金属的腐蚀失重以及性，对试验机进行了长达２个月的实际运行。选腐蚀规律可以看出，采用户外加速试验机进行材料的耐蚀性评价是可行的。Ｑ２３５钢为试验材料，进行加速腐蚀试验。试样规格为１０

8、０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ，化学成分见表１。试３腐蚀产物分析验方法依据ＧＢ／Ｔ１４１６５－１９９３《黑色金属室外大气［２］对腐蚀后的样品表面进行扫描电镜分析。加速暴露试验方法》进行，加速腐蚀试验的试验环境与试验样品的表面锈层疏松，颗粒大，表面有裂纹。这大气自然暴露试验相同，将试验样品敞开放置。根是因为水和氧的不断供给，使金属表面的锈层生长据沈阳地区干燥少雨的气候特点，加强对降水的模速度加快，腐蚀产物保护性较差。自然暴露试验的拟，