Коррозия — это разрушение или ухудшение материалов или их свойств, вызванное окружающей средой. Большая часть коррозии происходит в атмосферных средах, которые содержат коррозионные компоненты и коррозионные факторы, такие как кислород, влажность, перепады температур и загрязняющие вещества.
Циклическая коррозия является распространенной и наиболее разрушительной атмосферной коррозией. Циклическая коррозионная коррозия на поверхности металлических материалов возникает из-за хлорид-ионов, содержащихся в поверхности металла оксидированного слоя и защитного слоя проникновения поверхности металла и внутренней электрохимической реакции металла, вызванной. В то же время ионы хлора содержат определенную энергию гидратации, легко адсорбируются в порах поверхности металла, заполняют трещины и заменяют кислород в оксидном слое, нерастворимые оксиды в растворимые хлориды, так что пассивация состояния поверхности превращается в активную поверхность.
Испытание на циклическую коррозию — это своего рода испытание на воздействие окружающей среды, в основном использующее оборудование для испытания на циклическую коррозию, чтобы создать искусственную имитацию условий окружающей среды циклической коррозии для оценки коррозионной стойкости изделий или металлических материалов. Оно делится на две категории: одна для испытания на воздействие естественной среды, другая для искусственного ускоренного моделирования испытания на воздействие циклической коррозии.
Искусственное моделирование испытаний на циклическую коррозионную среду заключается в использовании в определенном объеме испытательного космического оборудования - камеры для циклической коррозионной испытаний (рисунок), в ее объеме с помощью искусственных методов создается среда циклической коррозионной среды для оценки качества коррозионной стойкости изделия к циклической коррозионной среде.
По сравнению с естественной средой, концентрация соли хлорида в его среде циклической коррозии может быть в несколько раз или в десятки раз выше общего содержания циклической коррозии в естественной среде, так что скорость коррозии значительно увеличивается, испытание циклической коррозии на продукте, время получения результатов также значительно сокращается. Например, в среде естественного воздействия для испытания образца продукта, его коррозия может занять 1 год, в то время как при искусственном моделировании условий окружающей среды циклической коррозии, вплоть до 24 часов, вы можете получить аналогичные результаты.
Циклическую коррозию, смоделированную в лабораторных условиях, можно разделить на четыре категории:
(1)Испытание на нейтральную циклическую коррозию (испытание NSS)является методом ускоренного испытания на коррозию, который появился раньше всех и в настоящее время является наиболее широко используемым. Он использует 5% солевой раствор хлорида натрия, значение pH раствора регулируется в нейтральном диапазоне (6,5 ~ 7,2) в качестве раствора для распыления. Температура испытания принимается 35 ℃, скорость расчета требований циклической коррозии в 1 ~ 2 мл/80 см / ч.
(2)Испытание на циклическую коррозию уксусной кислотой (тест ASS)разработан на основе нейтрального теста на циклическую коррозию. Он заключается в добавлении некоторого количества ледяной уксусной кислоты в 5% раствор хлорида натрия, так что значение pH раствора снижается примерно до 3, раствор становится кислым, а окончательное образование циклической коррозии также изменяется с нейтральной циклической коррозии на кислую. Его скорость коррозии примерно в 3 раза выше, чем у теста NSS.
(3)Циклическое испытание на коррозию с использованием уксусной кислоты, ускоренной медной солью (испытание CASS)- это недавно разработанный зарубежный быстрый циклический коррозионный тест, температура теста 50 ℃, солевой раствор с небольшим количеством соли меди - хлорид меди, сильно индуцированная коррозия. Его скорость коррозии примерно в 8 раз выше, чем у теста NSS.
(4)Испытание на циклическую коррозионную стойкость- это комплексное испытание на циклическую коррозию, которое на самом деле является нейтральным испытанием на циклическую коррозию плюс испытание на постоянную влажность и тепло. Оно в основном используется для целых изделий с полостью, через проникновение влажной среды, так что циклическая коррозия возникает не только на поверхности изделия, но и внутри изделия. Это изделие в двух условиях циклической коррозии и влажного тепла попеременно, и, наконец, оценивает электрические и механические свойства всего изделия с изменениями или без них.
Результаты испытаний на циклическую коррозию обычно даются в качественной, а не количественной форме. Существует четыре конкретных метода оценки.
①метод оценки рейтингапредставляет собой площадь коррозии и общую площадь соотношения процентов в соответствии с определенным методом деления на несколько уровней, к определенному уровню в качестве основы квалифицированного суждения, он подходит для оценки плоских образцов.
②метод взвешивания сужденийМетод взвешивания заключается в расчете веса образца до и после испытания на коррозию, чтобы рассчитать вес потери от коррозии и оценить качество коррозионной стойкости образца. Он особенно подходит для оценки качества коррозионной стойкости металлов.
③Метод определения коррозионного вида- это метод качественного определения, циклическое испытание на коррозию, позволяющее определить, вызывает ли продукт явление коррозии, для определения образца; в этом методе в основном используются общие стандарты на продукцию.
④метод статистического анализа данных коррозииобеспечивает разработку испытаний на коррозионную стойкость, анализ данных о коррозии, определение уровня достоверности метода, который в основном используется для анализа статистической коррозии, а не специально для оценки качества конкретного продукта.
Циклические коррозионные испытания нержавеющей стали
Циклический коррозионный тест был изобретен в начале двадцатого века, является самым длительным использованием «коррозионного теста», высококоррозионно-стойкие материалы пользуются популярностью у пользователей, стали «универсальным» тестом. Основные причины следующие: ① экономия времени; ② низкая стоимость; ③ можно тестировать различные материалы; ④ результаты просты и понятны, благоприятны для урегулирования коммерческих споров.
На практике наиболее широко известно испытание на циклическую коррозию нержавеющей стали - сколько часов может этот материал испытывать циклическую коррозию? Практикующие специалисты, должно быть, не новичок в этом вопросе.
Поставщики материалов обычно используютпассивациялечение илиулучшить степень полировки поверхностии т. д., чтобы улучшить время испытания на циклическую коррозию нержавеющей стали. Однако наиболее важным определяющим фактором является состав самой нержавеющей стали, т. е. содержание хрома, молибдена и никеля.
Чем выше содержание двух элементов, хрома и молибдена, тем выше коррозионная стойкость, необходимая для сопротивления точечной и щелевой коррозии, которая только начинает появляться. Эта коррозионная стойкость выражается в терминах так называемогоЭквивалент стойкости к точечной коррозииЗначение (PRE): PRE = %Cr + 3,3 x %Mo.
Хотя никель не увеличивает стойкость стали к точечной и щелевой коррозии, он может эффективно замедлить скорость коррозии после начала процесса коррозии. Поэтому содержащие никель аустенитные нержавеющие стали, как правило, показывают гораздо лучшие результаты в испытаниях на циклическую коррозию и корродируют гораздо менее сильно, чем ферритные нержавеющие стали с низким содержанием никеля с аналогичной стойкостью к точечной коррозии.
Интересный факт: для стандартной стали 304 нейтральная циклическая коррозия обычно составляет от 48 до 72 часов; для стандартной стали 316 нейтральная циклическая коррозия обычно составляет от 72 до 120 часов.
Следует отметить, чтоЦиклическая коррозияИспытание имеет существенные недостатки при проверке свойств нержавеющей стали.Содержание хлоридов в циклической коррозии в испытании на циклическую коррозию чрезвычайно высоко и значительно превышает реальную среду, поэтому нержавеющая сталь, которая может противостоять коррозии в реальной среде применения с очень низким содержанием хлоридов, также будет подвергаться коррозии в испытании на циклическую коррозию.
Испытание на циклическую коррозию изменяет коррозионное поведение нержавеющей стали, его нельзя рассматривать ни как ускоренное испытание, ни как имитационный эксперимент. Результаты односторонние и не имеют эквивалентной связи с фактическими характеристиками нержавеющей стали, которая в конечном итоге вводится в эксплуатацию.
Таким образом, мы можем использовать испытание на циклическую коррозию для сравнения коррозионной стойкости различных типов нержавеющей стали, но это испытание способно только оценить материал. При выборе материалов из нержавеющей стали испытание на циклическую коррозию само по себе обычно не дает достаточной информации, поскольку у нас нет достаточного понимания связи между условиями испытания и фактической средой применения.
По этой же причине невозможно оценить срок службы изделия, основываясь исключительно на испытании на циклическую коррозию образца нержавеющей стали.
Кроме того, невозможно проводить сравнения между различными типами стали, например, мы не можем сравнивать нержавеющую сталь с углеродистой сталью с покрытием, поскольку механизмы коррозии двух материалов, используемых в испытании, сильно различаются, а корреляция между результатами испытания и фактической средой, в которой будет использоваться изделие, не одинакова.
Время публикации: 06.11.2023