實驗一 失重法試樣制備及腐蝕速率測定.doc

實驗一 失重法試樣制備及腐蝕速率測定一、 實驗?zāi)康? 掌握金屬腐蝕失重試樣的制備方法2 掌握失重法測定金屬腐蝕速率的原理和方法3 熟悉腐蝕產(chǎn)物膜的去除方法和腐蝕實驗的基本過程4 測定碳鋼在稀硫酸中的腐蝕速率二、 基本原理測定金屬腐蝕速率的方法有重量法、容量法、極化曲線法、電阻法。重量法是根據(jù)腐蝕前后金屬試件重量的變化來測定金屬的腐蝕速率。分為失重法和增重法。當金屬表面上的腐蝕產(chǎn)物較容易除凈且不會因為清除腐蝕產(chǎn)物而損害金屬本體時常用失重法；腐蝕產(chǎn)物牢固地吸附在試件表面則采用增重法。把金屬做成一定形狀和大小的試件，放在腐蝕環(huán)境中，經(jīng)過一定時間后，取出并測量其重量和尺寸的變化，計算其腐蝕速率。 失重法 V- =W0-W1st 增重法 V+ =W2-W0st W0腐蝕前的重量 ； W1腐蝕并除去腐蝕產(chǎn)物的重量； W2帶有腐蝕產(chǎn)物的試件的重量； s暴露在腐蝕環(huán)境中的表面積； t腐蝕時間。三、 儀器與藥品1 儀器設(shè)備：電子天平、游標卡尺、銹蝕腐蝕試驗器、電吹風2 藥品與材料：硫酸、鹽酸、六次甲基四胺、丙酮、乙醇、碳鋼四、 操作步驟（一） 腐蝕試樣的制備1 試樣的加工：外形力求簡單。表面積對其重量之比要大，邊緣面積對總面積之比要小，重量法通常采用矩形和圓盤形的試件。2 試樣的打磨：采用不同型號的砂紙從粗磨到細磨，使表面達到一定的光潔度。3 試樣的清洗和干燥：將打磨好的試樣先用蒸餾水洗干凈，然后依次用丙酮和無水乙醇擦洗（用脫脂棉醮取擦拭），再用電吹風吹干。（二） 腐蝕試樣的安裝1 將處理好的試樣分別在電子天平上稱量，精確到0.1mg；用游標卡尺測量試樣的尺寸，分別測三個數(shù)據(jù)點，求平均值。2 在燒杯中緩慢倒入質(zhì)量濃度為10%的硫酸水溶液，將試樣系于長約10cm的尼龍線的一端。另一端用夾具夾牢，將試樣浸泡在溶液液面以下10mm，要求試樣間無接觸，也不接觸容器壁。3 設(shè)置所需浴溫值，放入燒杯。3 同一試驗通常采用35個平行試件。在同一容器中只可以進行一個或幾個同一材質(zhì)的平行試樣的腐蝕試驗。（三） 腐蝕產(chǎn)物膜的去除將試樣浸泡一定時間后，及時取出，用自來水沖洗。清除腐蝕產(chǎn)物要最大限度地除凈試件上的腐蝕產(chǎn)物而又盡可能不損傷試件的基體。清除腐蝕產(chǎn)物的方法：1 機械方法：用毛刷、橡皮、濾紙甚至砂紙擦用自來水沖刷，但必須避免損傷金屬基體。2 化學方法：選擇適宜的溶劑、去膜劑及去膜條件，要求腐蝕產(chǎn)物溶解快，空白失重小，操作簡單。本實驗采用化學除膜，用1:1的HCl溶液加入3.5g/L六次甲基四胺配制而成。將試片放入脫膜液中，浸泡去除試件上的腐蝕產(chǎn)物膜后，在室溫中用水沖洗，再用丙酮清洗，然后干燥。稱重、去膜、再稱重，反復(fù)幾次，直至兩次去膜后重量差不大于0.5mg，記錄數(shù)據(jù)。五、 注意事項1 試樣打磨應(yīng)采用十字交叉方式，直至把上一次打磨劃痕磨光2 試樣打磨清洗后，不能用手接觸試樣的主要工作面六、 數(shù)據(jù)記錄與處理浸入時間： 浸出時間： 試樣編號123試樣材質(zhì)碳鋼碳鋼碳鋼試樣尺寸長（mm）寬（mm）高（mm）表面積實驗介質(zhì)試樣重量腐蝕前g腐蝕后g質(zhì)量損失腐蝕速率V- g/m2h七、 思考與討論1 實驗中鋼的腐蝕速率是否與酸的濃度成正比？2 為什么本實驗不采用增重法？實驗二設(shè)備腐蝕深度測定一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗，了解超聲波測厚儀的性能、使用方法。這種方法是現(xiàn)場常用方法之一。它簡單可靠，對設(shè)備無損傷，檢測時不影響生產(chǎn)。二、實驗原理探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達被測物體并在物體中轉(zhuǎn)播，到達材料分界面時被反射回探頭，通過測量超聲波在材料中轉(zhuǎn)播的時間來確定被測材料的厚度。適用于金屬、塑料、陶瓷、玻璃及其它任何超聲波的良導體，只要有上、下平行的兩個表面。測厚儀由發(fā)射電路、接受電路、高頻震蕩器、計數(shù)門、計數(shù)器、中央處理器、鍵盤、顯示器等部分組成。其原理為超聲脈沖反射法，工作過程如下圖所示：工件位液晶顯示顯示驅(qū)動器CPU鍵盤發(fā)射接受厚度方波計數(shù)器高頻震蕩器儀器工作過程框圖三、儀器性能1 儀器名稱：時代TT100超聲波測厚儀2 儀器各部分名稱：BATT低電壓標志 耦合標志m/s 聲速單位mm 厚度單位ON 開機鍵BATTm/s mmTT100ULTRASONIC THCKNESS GAUGEZEROVELON接受插座發(fā)射插座液晶屏鍵盤機身探頭校準試塊ZERO校準鍵VEL 聲速鍵 聲速、厚度、厚度單元調(diào)整鍵 聲速、厚度、厚度單元調(diào)整鍵VELZERO厚度存儲鍵3 性能指標顯示方式：四位數(shù)字液晶顯示顯示最小單位：0.1mm工作頻率：5MHz測量范圍：1.2225.0mm（鋼）管材測量下限:：203mm（鋼）測量誤差：（1%H0.1）mm，H為被測物實際厚度聲速調(diào)節(jié)范圍：10009999m/s使用溫度范圍：040電源：二節(jié)5號電池功耗：工作電流20mA（3V）四、實驗步驟1 測量準備將探頭插頭插入主機的探頭插座中。按ON鍵開機，全屏幕顯示數(shù)秒后，顯示上次關(guān)機前使用的聲速，如下圖所示。BATTm/s mmm/s全屏幕顯示 上次關(guān)機前使用的聲速2 聲速調(diào)整如果當前屏幕顯示為厚度值，按VET鍵進入聲速狀態(tài)，屏幕將顯示聲速存儲單元的內(nèi)容。每按一次，聲速存儲單元變化一次，可循環(huán)五個聲速值。如果希望改變當前顯示聲速單元的內(nèi)容，用或鍵調(diào)整到期望值即可，同時將此值存入該單元。根據(jù)被測材料不同，選擇不同的聲速值。附表為各種不同被測材料的聲速值。3 校準在每次更換探頭、更換電池之后應(yīng)進行校準。此步驟對保證測量準確度十分關(guān)鍵。如有必要，可重復(fù)多次。將聲速調(diào)整到5900m/s后按ZERO鍵，進入校準狀態(tài)，屏幕顯示：mm在隨機試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機試塊耦合，屏幕顯示的橫條將逐條消失，直到屏幕顯示4.0mm4.0mm即校準完畢。4 測量厚度將耦合劑涂于被測處，將探頭與被測材料耦合即可測量，屏幕將顯示被測材料厚度，如下圖所示：mm說明：當探頭與被測材料耦合時，顯示耦合標志。如果耦合標志閃爍或不出現(xiàn)，說明耦合不好。拿開探頭后，厚度值保持，耦合標志消失。如下圖所示：mm5 記錄數(shù)據(jù)五、注意事項1 探頭表面為丙烯樹脂，對粗糙表面的重劃很敏感，因此在使用中應(yīng)輕按。2 被測物表面不應(yīng)超過60，否則探頭不能再用。3 灰塵（鐵、碳粒等）的侵入會引起麻煩，應(yīng)經(jīng)常清理。4 如果屏幕顯示BATT標志，說明電池電壓已低落，應(yīng)及時更換電池后再繼續(xù)使用。5 如果二分鐘內(nèi)不進行任何操作，將自動關(guān)機。六、附表各種材料的聲速材料聲速（m/s）材料聲速（m/s）鋁6320醋酸樹脂2670鋅4170磷表銅3530銀3600松脂44