金屬腐蝕實(shí)驗(yàn)

1、金屬腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書作者：朱有蘭 陳海燕廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院二七年三月印刷目 錄實(shí)驗(yàn)一 腐蝕實(shí)驗(yàn)樣品的準(zhǔn)備310實(shí)驗(yàn)二、金屬制品腐蝕率的測(cè)定1118實(shí)驗(yàn)三、Q235鋼材的中性鹽霧試驗(yàn) 1925實(shí)驗(yàn)四、金屬在不同電解液中的電位 2630實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：實(shí)驗(yàn)一 腐蝕實(shí)驗(yàn)樣品的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：普通實(shí)驗(yàn)所屬課程名稱：金屬腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)掌握常規(guī)腐蝕實(shí)驗(yàn)樣品的一般制作的基本方法和動(dòng)手能力。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求本實(shí)驗(yàn)主要根據(jù)金屬腐蝕與防護(hù)課程的要求，要求學(xué)生在腐蝕與防護(hù)的試驗(yàn)中對(duì)于所涉及到各種儀器和設(shè)備相配套的實(shí)驗(yàn)樣品的要求、方法、制作過程應(yīng)該有所了解和掌握

2、；對(duì)各種材料的性質(zhì)和對(duì)于腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)樣品的正確取樣、合理制作技巧及要領(lǐng)應(yīng)該具有必備的基礎(chǔ)知識(shí)和訓(xùn)練動(dòng)手的能力。三、 實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料1、各種工具：鋼鋸、虎鉗臺(tái)、小型轉(zhuǎn)床、車床、焊槍、磨床、砂紙、等各種工具一批。2、各種材料：厚度為25的各種規(guī)格成分的鐵、普通碳鋼、Q235鋼材、不銹鋼、銅、黃銅、鋅、鋁、等金屬材料的板材；1030各種規(guī)格成分的鐵、普通碳鋼、不銹鋼、銅、黃銅、鋅、鋁、等金屬材料棒材；1050各種規(guī)格成分的鐵、普通碳鋼、不銹鋼、銅、黃銅、鋅、鋁等金屬材料管材等一批。還氧樹脂、塑料、石墨、尼龍線、玻璃線、玻璃勾、木材等各種材料。3、化學(xué)試劑：硫酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鈉

3、、氯化錫、氧化鉻、若丁、聚四氟乙烯、松香、石蠟、水中膠、瀝青、清漆等各類試劑。4、各類儀器：直流電源、交流電源及電流表、電壓表、毛刷、橡皮、濾紙等儀器和其它。四、 實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)果測(cè)試1、腐蝕試件的準(zhǔn)備試件的形狀和尺寸取決于試驗(yàn)的目的、材料的性質(zhì)、試驗(yàn)的時(shí)間和試驗(yàn)的裝置。為了消除邊界效應(yīng)的影響，試件表面積對(duì)其重量之比要大些，邊緣的面積對(duì)總面積之比要小些。試件的外形要力求簡(jiǎn)單，以便于消除腐蝕產(chǎn)物、測(cè)量表面積和進(jìn)行加工。通常采用薄矩形、圓形薄片和圓柱體試件。重量法測(cè)定腐蝕速度的試件通常采用：矩形 50×25×（23）毫米圓盤形（3040）×（23）毫米在用電化學(xué)方

4、法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，為了引出導(dǎo)線、克服電偶腐蝕和縫隙腐蝕的干擾、便于封樣，常常采用其它形狀的試件，如長(zhǎng)的圓柱體、長(zhǎng)方體等。為了消除金屬試件表面狀態(tài)的差異，獲得均一的表面狀態(tài)，試件表面在實(shí)驗(yàn)前要經(jīng)過嚴(yán)格的處理。一般是先用粗磨、細(xì)磨、拋光到一定光潔度，使平行試件的表面狀態(tài)相近。如果在機(jī)加工時(shí)已達(dá)到足夠的光潔度（如7），實(shí)驗(yàn)前只需用金相砂紙（如320目）打磨，以除去表面的氧化膜即可。有時(shí)可在試驗(yàn)前浸入稀硫酸幾分鐘，以溶解氧化膜，活化試件表面。也可通以50微安/厘米2左右的微小陰極電流12分鐘進(jìn)行活化。2、 試件的安放與封裝在進(jìn)行重量法和容量法的腐蝕試驗(yàn)時(shí)，試件的安放形式要視試驗(yàn)的裝置而定，但都必須保證試件

5、之間，試件與支架之間，試件與容器之間有一定間隔，防止接觸腐蝕、縫隙腐蝕的產(chǎn)生，使試件與介質(zhì)能充分接觸。一般支架與試件之間點(diǎn)接觸，支架必須耐蝕。用懸掛的方法，必須把試件鉆個(gè)孔。在中性介質(zhì)中可用馬鬃、塑料絲等；在酸性或堿性介質(zhì)中可用尼龍線、玻璃線、玻璃勾等懸掛。見圖1、2所示。 圖1 懸掛試件的方法 圖2安放試件的支架用支撐的方法不需要把試件打孔，可以把試件用幾個(gè)支點(diǎn)支放在玻璃、木材、硬橡膠、硬塑性的支架上。圖2是支架的一種形式。在用電化學(xué)方法進(jìn)行腐蝕測(cè)試時(shí)，必須在試件上引出導(dǎo)線，導(dǎo)線和試件結(jié)點(diǎn)必須封裝絕緣以防止電偶腐蝕、水線腐蝕、縫隙腐蝕等的干擾。封裝要力求絕緣好、牢固、簡(jiǎn)便。下面是幾種常用的封

6、裝方法。圖3是一種帶夾具的圓柱體試件。利用聚四氟乙烯墊緊壓在試件上密封。圖3帶聚四氟乙烯墊及 圖4 環(huán)氧樹脂涂覆的試件 圖5 玻璃套管封裝的試件螺紋連接的圓柱形試件 圖4是用環(huán)氧樹脂涂覆在預(yù)鈍化過的圓柱形試件，一端引出導(dǎo)線，一端打磨成試驗(yàn)表面。圖6 石蠟松香封裝的試件 圖7清漆和油膠封裝的試件圖5是通過有磨口的玻璃套管與涂有清漆薄層的金屬試件之間的緊密配合達(dá)到密封的目的。導(dǎo)線由玻璃管內(nèi)引出。圖6是用松香加石蠟封裝的薄長(zhǎng)方體試件。在封裝前先用30%硝酸鈍化一小時(shí)，在封裝時(shí)留下試驗(yàn)表面（可以用一定形狀的橡皮塞壓緊，在涂覆時(shí)使涂料不能滲入），在封裝后用細(xì)砂紙仔細(xì)打磨光亮，除去試驗(yàn)表面的鈍化膜。圖7是

7、用清漆和油膠封裝的試件。一個(gè)用螺絲壓緊連結(jié)引出導(dǎo)線，另一個(gè)用汞柱接觸連結(jié)。根據(jù)試驗(yàn)的需要，有的試件可在封裝前預(yù)鈍化。引出線可以用焊接，鉚接，螺釘連接和汞接觸連接等。3、 實(shí)驗(yàn)條件 （1）試件個(gè)數(shù) ： 同一試驗(yàn)通常采用35個(gè)平行試件。在同一試驗(yàn)容器中只可以進(jìn)行一個(gè)或幾個(gè)同一材質(zhì)的平行試件的腐蝕試驗(yàn)。（2）試驗(yàn)溶液的體積取決于試件的表面積和腐蝕過程的預(yù)期速度。試件面積越大，腐蝕速度越快，所需試驗(yàn)周期越長(zhǎng)者，試驗(yàn)溶液的體積就需要越大，以保證腐蝕過程中溶液的組分不會(huì)有太大的變化。大約每平方厘米的試件表面需要20至500毫升的試驗(yàn)溶液。下限適用于比較溫和的條件和不很長(zhǎng)的試驗(yàn)時(shí)間，上限適用于比較苛刻的條件

8、以及較長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)。（3）試驗(yàn)時(shí)間可以用 來估計(jì)。一般在48168小時(shí)之間。有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)由于教學(xué)時(shí)間的限制，可壓縮實(shí)驗(yàn)周期，只進(jìn)行基本方法的訓(xùn)練。（4）試驗(yàn)溫度： 要盡量模擬實(shí)際腐蝕介質(zhì)的溫度。4、 腐蝕產(chǎn)物的清除清除腐蝕產(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，以減少誤差。清除腐蝕產(chǎn)物的方法可以分為：（1）機(jī)械方法：即用毛刷、橡皮、濾紙甚至用砂紙擦，有時(shí)還可用噴砂的方法除去。用自來水沖刷。必須避免損傷金屬基體。（2）化學(xué)方法：即選擇適宜的溶劑，去膜劑及去膜條件，要力求腐蝕產(chǎn)物溶解快，空白失重小，操作簡(jiǎn)便。表1介紹幾種化學(xué)除膜劑的配方及使用條件。在浸洗后用橡皮、刷子擦除腐

9、蝕產(chǎn)物。表1 幾種化學(xué)除膜劑試件材質(zhì)除膜劑的配方除膜條件銅和銅合金510硫酸溶液或1520%鹽酸溶液室溫，幾分鐘，橡皮擦，刷子刷鐵和鋼20%鹽酸溶液或硫酸溶液+有機(jī)緩蝕劑；3040，擦除20%氫氧化鈉+10%鋅粉；沸騰濃鹽酸+50克/升氯化錫+20克/升三氯化 銻 室溫，擦除鋁和鋁合金70%硝酸溶液室溫，3分鐘，擦除2%氧化鉻的磷酸溶液7885，10分鐘，擦除不銹鋼10%硝酸溶液60，至洗凈為止，忌帶氯離子（2）去膜條件溶液 5%硫酸緩蝕劑 有機(jī)緩蝕劑（如若丁）2毫升/升（飽和溶液）陽極 石墨陰極 試件陰極電流密度 0.2安培/厘米2（3）電化學(xué)方法： 將一直流電源的負(fù)極接到待清除腐蝕產(chǎn)物的試

10、件上組成陰極，用一輔助電極（石墨或鉛）作陽極，在適當(dāng)?shù)娜ツひ褐型?，介質(zhì)中的氫離子在陰極析出氫氣，陰極表面原有的腐蝕產(chǎn)物因氫氣泡的作用拱起剝落，殘留的疏松銹層用機(jī)械方法即可沖刷除凈。五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求2、實(shí)驗(yàn)原理或?qū)嶒?yàn)方案3、問題與討論六、 思考題1、在制作腐蝕實(shí)驗(yàn)樣品的取樣過程中要注意哪些事項(xiàng)？2、為什么在進(jìn)行腐蝕實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要專門制作樣品？實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：實(shí)驗(yàn)二、金屬制品腐蝕率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：綜合性所屬課程名稱：金屬腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握用失重法、容量法測(cè)定金屬腐蝕速度的一般原理和基本方法2、用失重法、容量法測(cè)定鋁及鋁合金在鹽酸中的腐蝕速度

11、。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求金屬受到均勻腐蝕時(shí)的腐蝕速度的表示方法一般有兩種：一種是在單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上金屬損失（或增加）的重量來表示，通常采用的單位是克/米2.小時(shí)；另一種是用單位時(shí)間內(nèi)金屬腐蝕的深度來表示，通常采用的單位是毫米/年。目前測(cè)定金屬腐蝕的方法很多，有重量法、容量法、極化曲線法、線性極化法（即極化阻力法）、電阻法等等。本實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容和要求有：1、失重法測(cè)定鋁及鋁合金在鹽酸中的腐蝕速度鋁在鹽酸溶液中，由于自然生長(zhǎng)的一層保護(hù)膜被破壞而發(fā)生活性溶解，這種腐蝕屬于陰極氫去極化的電化學(xué)腐蝕（析氫腐蝕）其電化學(xué)反應(yīng)式為： Al =Al3+ + 3e 2H+ +2e = H2這種腐蝕是均勻的，而

12、且生成的腐蝕產(chǎn)物：三氯化鋁溶于鹽酸中。在腐蝕的過程中，鋁的重量損失即為被腐蝕的金屬量。被腐蝕的金屬量可按下列公式計(jì)算出單位面積鋁失重量： V- 鋁失重時(shí)的腐蝕速度克 /米2.小時(shí) 。 Wo 鋁腐蝕前的重量克。 W1 腐蝕后并清除腐蝕產(chǎn)物的重量克。 S 樣品的表面積。 t 腐蝕進(jìn)行的時(shí)間小時(shí)。因此通過測(cè)定純鋁試片在腐蝕前后的重量變化，就可以確定純鋁在鹽酸介質(zhì)中的耐腐蝕性。2、容量法測(cè)定鋁及鋁合金在鹽酸中的腐蝕速度容量法是對(duì)于伴隨析氫或吸氧的腐蝕過程，通過測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)的析氫量或吸氧量來計(jì)算金屬的腐蝕速度的方法。許多金屬在溶液中，某些電負(fù)性較強(qiáng)的金屬在中性甚至于在堿性溶液中，都會(huì)發(fā)生氫去極化作用而

13、遭到腐蝕。其中陽極過程 M Mn+ + ne陰極過程 nH+ + ne 在陽極上金屬不斷失去電子而溶解的同時(shí)，溶液中的氫離子與陰極上過剩的電子結(jié)合而析出氫氣。金屬溶解和氫析出的量相當(dāng)。即有一摩爾量的金屬溶解，就有一摩爾量的氫析出。由實(shí)驗(yàn)測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)的析氫體積VH（毫升），由氣壓計(jì)讀出大氣壓力P（毫米汞柱）和用溫度計(jì)讀出室溫，并查出該室溫下飽和水蒸汽的壓力PH2O（毫米汞柱）。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式 PV NRT (1)可以計(jì)算出所析出氫氣的摩爾數(shù) (2)為了得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，還應(yīng)考慮到氫在該實(shí)驗(yàn)介質(zhì)中的溶解量VH ，即由表上查出室溫下氫在該介質(zhì)中的溶解度（厘米3/厘米3），（可用氫在水中的溶

14、解度近似計(jì)算，并略去氫在量氣管的水中的溶解量）乘以該介質(zhì)的體積（厘米3）。則金屬的腐蝕速度 (3)式中 N金屬的氧化還原摩爾量，克；S金屬的暴露面積，米2；T金屬腐蝕的時(shí)間，小時(shí)；R 氣體狀態(tài)常數(shù)62.36毫升毫米汞柱×103/摩爾度。容量法也可用于伴隨吸氧的腐蝕過程，此時(shí)陰極反應(yīng)是測(cè)定一定容積中氧氣的減少量，計(jì)算方法類似于析氫過程。3、要求學(xué)生獨(dú)立完成本實(shí)驗(yàn)。4、要求分析比較這兩種方法的優(yōu)劣。5、通過本綜合性實(shí)驗(yàn)，要求掌握測(cè)定金屬腐蝕率的一些基本單位換算方法。6、通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算，要求掌握關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)工程實(shí)踐中，常用的腐蝕失重法熟練計(jì)算。7、要求學(xué)會(huì)對(duì)測(cè)試出的各種金屬腐蝕

15、率進(jìn)行分析并解決在測(cè)試過程中碰到問題所考慮的解決方法。三、 實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料鋁合金試件（規(guī)格：20×5或10（寬）×25（厚）×50（長(zhǎng)）的長(zhǎng)方形） 稀鹽酸（5%） 容量法測(cè)定腐蝕速度裝置 一套試件打磨用各號(hào)砂紙、清洗、干燥，測(cè)量用品 一套分析天平、氣壓計(jì)、溫度計(jì) 公用圖8 容量法測(cè)量腐蝕速度裝置1水準(zhǔn)瓶； 2量氣管； 3 三通活塞；4 軟橡皮管；5、6 彈簧夾；7 玻璃管；8 尼龍絲線；9 試件； 10三角燒瓶；11試液（5%硫酸）四、 實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)構(gòu)測(cè)試1、按實(shí)驗(yàn)一的方法將試件打磨、編號(hào)、測(cè)量、清洗和干燥。2、在分析天平上稱重量，精確到0.1毫克。

16、3、在三角燒瓶10中注入5%鹽酸水溶液；將試件系于一根約10厘米長(zhǎng)的尼龍絲線的一端，尼龍絲的另一端用彈簧夾5夾牢，用彈簧夾6夾住尼龍絲的中部，恰使試件懸于試液之中，按圖8塞緊橡皮塞。4、檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性：轉(zhuǎn)動(dòng)三通活門3使之處于的狀態(tài)，把水準(zhǔn)瓶下移一定距離，并保持在一定的位置，若量氣管內(nèi)的水平面稍稍下降后即可與水準(zhǔn)瓶中的水平面保持一定的位差，則表示氣密性良好。否則應(yīng)檢查漏氣的環(huán)節(jié)，加以解決。5、在確認(rèn)裝置的氣密性良好之后，旋活門至的狀態(tài)，使系統(tǒng)與大氣相同。提高水準(zhǔn)瓶的位置，使量氣管中的水平面上升到接近頂端讀數(shù)。旋活門至的狀態(tài)，再使量氣管和三角燒瓶相通，調(diào)整水準(zhǔn)瓶使之與量氣管的水平面等高，記下

17、量氣管的讀數(shù)。6、松開彈簧夾6，使試件懸于試液之中。隨著腐蝕反應(yīng)的發(fā)生，氫氣逸出，量氣管內(nèi)的水平面下降，將水準(zhǔn)瓶緩緩下移，使二個(gè)水平面接近。（若每隔一定時(shí)間，記下一個(gè)讀數(shù)，即可求出不同時(shí)間間隔內(nèi)的平均腐蝕速度。）浸泡二至三小時(shí)，最后使兩個(gè)水平面等高，讀下量氣管的讀數(shù)。7、及時(shí)取出試件，用自來水沖洗，觀察和記錄試件表面的現(xiàn)象，用機(jī)械法和電化學(xué)方法脫除腐蝕產(chǎn)物（參考實(shí)驗(yàn)一第4點(diǎn)），這一操作叫去膜。8、試件干燥后（可用冷風(fēng)吹干），稱重，去膜，再稱重，如此反復(fù)幾次，直至兩次去膜后的重量差不大于0.5毫克，即視為恒重，記錄之。要求學(xué)生去膜1至2次即可。為了獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)該用剛打磨清洗的試件在同一去

18、膜條件下去膜，求得去膜時(shí)的空白腐蝕損失，予以校正。五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求2、實(shí)驗(yàn)原理3、原始數(shù)據(jù)記錄室 溫 氣 壓_ _浸入時(shí)間 取出時(shí)間_ _表2· 試件編號(hào)試件材質(zhì)試件尺寸（厘米）直徑D厚度小孔直徑d表面積S介 質(zhì) 成 分試件重量克腐蝕前W0腐蝕后W1第一次去膜第二次去膜重量損失W0 W1量氣管讀數(shù)（毫升）腐蝕前腐蝕后析氫體積（毫升）腐蝕速度重量法v-,克/米2·小時(shí)vL，毫米/年容量法v-,克/米2.小時(shí)vL，毫米/年4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析在腐蝕試驗(yàn)中，腐蝕介質(zhì)和試件的表面往往存在不均勻性，所得的數(shù)據(jù)分散性較大，通常要采用25個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)采用三個(gè)小

19、組的三個(gè)平行試驗(yàn)，取其中兩組相近數(shù)據(jù)的平均值計(jì)算腐蝕速度。然后計(jì)算出兩種方法所測(cè)得腐蝕速度的百分誤差（以重量法為基礎(chǔ)）。5、結(jié)論6、問題與討論六、 思考題1、容量法測(cè)定金屬腐蝕速度的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)及適用范圍有哪些？2、容量法測(cè)定金屬腐蝕速度的誤差來源。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：實(shí)驗(yàn)三、 Q235鋼材的中性鹽霧試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：普通實(shí)驗(yàn)所屬課程名稱：金屬腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握Q235鋼材的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)方法。2、掌握金屬材料表面層耐腐蝕性檢驗(yàn)的常用方法鹽霧試驗(yàn)法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求目前檢驗(yàn)材料及表面層耐蝕性的測(cè)試方法，一般有以下幾類：（1） 使用環(huán)境試驗(yàn)；（2）大氣暴露試驗(yàn)；（3）人工

20、加速試驗(yàn)。其中人工加速試驗(yàn)又分為：中性鹽霧試驗(yàn)；醋酸鹽霧試驗(yàn)；銅鹽加速醋酸試驗(yàn)；腐蝕膏試驗(yàn)；周期浸潤(rùn)試驗(yàn)；二氧化硫試驗(yàn)；電解腐蝕試驗(yàn)；硫化氫試驗(yàn)等等。1、鹽霧試驗(yàn)：根據(jù)所用溶液組分不同，鹽霧試驗(yàn)可分為中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）、醋酸鹽霧試驗(yàn)（ASS）和銅加速鹽霧試驗(yàn)（CASS）。（1） 鹽霧試驗(yàn)溶液的配制配制鹽霧試驗(yàn)溶液要用蒸餾水或去離子水。氯化鈉中原則上不能含有銅和鎳，含碘化鈉（NaI）量應(yīng)少于0.1% 。且折合干鹽計(jì)算的總雜質(zhì)不得超過0.4% 。氯化鈉（NaCl）含量：50±5g/L; NSS溶液配好后的pH值應(yīng)在6.0 7.0；試驗(yàn)溫度為35±2否則應(yīng)檢查水中、鹽中或者兩

21、者內(nèi)的有害雜質(zhì)。調(diào)整pH值可用分析純的鹽酸或氫氧化鈉，在NSS試驗(yàn)溶液中加入醋酸把pH調(diào)整到3.13.3之間，便可配得ASS 溶液。CASS試液的pH值和ASS試液相同，所不同的僅是在ASS實(shí)驗(yàn)溶液基礎(chǔ)上加入0.26 ± 0.02g/L氯化鈉（CuCl2.2H2O）來加速腐蝕，同時(shí)也要把實(shí)驗(yàn)溫度提高到50 ± 2。2、試樣放置要求（1）試樣數(shù)量一般規(guī)定為3件。（2）試樣在箱內(nèi)放置的位置，應(yīng)使受試平板試樣與垂直直線成1530。角，試樣的主要表面向上，并與鹽霧在箱內(nèi)流動(dòng)的主要方向平行。（3）試樣支架必須用惰性的非金屬材料制造，如玻璃、塑料或適當(dāng)涂覆過的木料。如果試樣需要懸掛，掛

22、具材料不能采用金屬，必須用尼龍，人造纖維、棉纖維或期高惰性絕緣材料。（4）試樣的切割邊緣應(yīng)涂適當(dāng)材料加以保護(hù)。本評(píng)定方法只適用于試樣主要面積大于100mm2,試樣總表面積不小于5000mm2，若為單個(gè)試樣，則試樣主要表面面積為5000mm2，則應(yīng)取含有足夠數(shù)量的試樣，使得試樣總表面積不小于5000mm2。否則不可采用本評(píng)級(jí)法。3、腐蝕率的計(jì)算（1）如果是測(cè)試原材料的耐腐蝕性能，則用失重法計(jì)算腐蝕率。（2）如果是測(cè)試涂層、鍍層或者測(cè)試其它表面處理層的耐腐蝕性則可用一塊透明的劃有方格（5×5mm）的有機(jī)玻璃或塑性薄膜，將期覆蓋在試樣的主要表面上，則試樣表面被劃分為若干方格，每方格以25m

23、m2作為面積的計(jì)算單位。計(jì)算方格總數(shù)N，以及在這些方格中含有一個(gè)或多個(gè)腐蝕點(diǎn)的方格腐蝕率（%）=（3）耐蝕性評(píng)級(jí)根據(jù)腐蝕率與評(píng)定等級(jí)的關(guān)系見表4確定耐蝕性評(píng)定結(jié)果。表4 腐蝕率與評(píng)定等級(jí)腐蝕率（%）評(píng)定等級(jí)0100.250.590.51812724648581641632332642641（4）評(píng)級(jí)說明（a）主要表面：它是指經(jīng)表面處理過的試樣表面。或起重要作用的部分鍍層表面。(b) 腐蝕點(diǎn)：這是一種腐蝕缺陷，在試樣表面：表面處理層被腐蝕穿透，出現(xiàn)金屬基體的附屬產(chǎn)物或鍍層起皮。若表面處理層變色或其他外觀損傷，但不穿透至基體，則在作耐蝕性評(píng)級(jí)時(shí)，不作為腐蝕點(diǎn)計(jì)算。腐蝕點(diǎn)的大小，是指被穿透的鍍層面積

24、大小，而不是伴隨產(chǎn)生的銹跡面積大小。三、實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料1、鹽霧試驗(yàn)設(shè)備鹽霧試驗(yàn)設(shè)備見圖9、圖10所示。圖9 鹽霧箱 圖10控制箱1試樣架；2內(nèi)套；3擋板； 1壓力表；2電壓表；3時(shí)間續(xù)電器；4壓縮空氣噴嘴；5鹽水噴嘴； 4電磁閥；5空氣潤(rùn)濕器；6儲(chǔ)氣罐；6鹽水箱；7內(nèi)套加熱器； 7空氣壓縮機(jī)；8電機(jī)；9空氣過濾器；8夾套加熱器；9夾套風(fēng)機(jī)； 10壓力續(xù)電器；11調(diào)壓閥。10排氣管；11箱蓋。 鹽霧試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)該選用經(jīng)過鑒定符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的專用設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的鹽霧試驗(yàn)箱。鹽霧試驗(yàn)箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料不應(yīng)影響鹽霧的腐蝕性能；鹽霧不得直接噴射在試樣上，霧室頂部凝聚的液滴不允許滴在試件上，鹽霧試驗(yàn)箱在

25、箱內(nèi)暴露區(qū)，至少放置兩個(gè)潔凈的集霧器。集霧器是直徑為10cm的漏斗或結(jié)晶器，其收集面積80cm2。放置時(shí)，一個(gè)緊靠噴嘴入口，一個(gè)遠(yuǎn)離噴嘴入口。要求收集的只是鹽霧，而不是從試樣或箱內(nèi)或從其他部分滴下的液體。開動(dòng)鹽霧試驗(yàn)箱連續(xù)噴霧8小時(shí)，計(jì)算80cm2的集霧器平均每小時(shí)收集的沉降毫升數(shù)。根據(jù)測(cè)定結(jié)果，調(diào)節(jié)箱內(nèi)噴霧收集速度和收集濃度，使鹽霧沉降率保持在1.5±0.5毫升/小時(shí)（80平方厘米）范圍內(nèi)。目前普通采用連續(xù)噴霧8小時(shí)，封閉箱不打開存放16小時(shí)為一周期。不同的產(chǎn)品，其耐腐蝕性不同，需進(jìn)行耐蝕性檢查的試驗(yàn)周期也不相同。一般可根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)周期的選擇。2、空壓機(jī)一臺(tái)；漏斗；塑料筒

26、；量筒；量杯；NaCl；醋酸或冰醋酸；氯化銅（CuCl2。2H2O）；去離子水或蒸鎦水；尼龍絲及樣品等；燒杯；吹風(fēng)筒；放大鏡；或透明的劃有方格（5X5mm）的有機(jī)玻璃或塑料薄膜等。四、實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)果測(cè)試1、學(xué)生在開始實(shí)驗(yàn)前，先到教師處領(lǐng)取3×3（厚度為：23）的鋼板試驗(yàn)樣品一塊。2、把領(lǐng)取到的實(shí)驗(yàn)樣品用砂紙進(jìn)行打磨干凈，將試樣用水充分洗凈，清洗方法視表面情況及污物的性質(zhì)而定。3、吹干樣品后在分析天平上稱重量，精確到0.1毫克。4、試樣經(jīng)編號(hào)并用尼龍線或棉線把料綁好吊在竹竿上并按要求放入耐腐蝕箱內(nèi)（注意：樣品編號(hào)要注意不能重號(hào)、經(jīng)腐蝕后要保持可以清晰的辨認(rèn)出編號(hào)）。5、噴霧用的溶

27、液已根據(jù)要求事先由實(shí)驗(yàn)室的老師配制好，并已灌入鹽水箱內(nèi)，同學(xué)在此過程中，接通腐蝕試驗(yàn)箱電源開關(guān)送電加熱。待箱內(nèi)溫度顯示在35時(shí)；打開空壓機(jī)電源開關(guān)讓空壓機(jī)工作。同時(shí)打開腐蝕試驗(yàn)箱噴霧開關(guān)，此時(shí)開始噴霧，并開始計(jì)時(shí)，本實(shí)驗(yàn)采用連續(xù)噴霧2小時(shí)后，關(guān)機(jī)及關(guān)閉總電源開關(guān)（注意：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求連續(xù)噴霧8小時(shí)或者24小時(shí)）。6、待24小時(shí)后（連續(xù)噴霧時(shí)間在內(nèi)）打開箱蓋，取出樣品進(jìn)行檢查。7、把取出的樣品再次清洗，除去樣品表面的腐蝕產(chǎn)物。8、如果仍需繼續(xù)做，則重復(fù)以上過程進(jìn)行。9、如不重復(fù)做，則可把樣品吹干或者經(jīng)干燥器反復(fù)干燥后，在分析天平上稱重量，精確到0.1毫克。10、同學(xué)在試驗(yàn)中需按要求調(diào)整噴霧量的大小

28、以便使集霧器的漏斗收集的鹽霧沉降控制在1.5±0.5ml/h.80cm2內(nèi)。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求2、實(shí)驗(yàn)原理或方案3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理4、結(jié)論5、問題與討論六、思考題1、耐蝕性能檢驗(yàn)主要由哪幾種試驗(yàn)類型？2、人工加速腐蝕試驗(yàn)方法主要有哪幾種？請(qǐng)你敘述一種人工加速腐試驗(yàn)的檢驗(yàn)方法。3、評(píng)定耐蝕性的等級(jí)要注意哪些方面的問題？實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：實(shí)驗(yàn)四、金屬在不同電解液中的電位實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：普通實(shí)驗(yàn)所屬課程名稱：金屬腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過本實(shí)驗(yàn)了解金屬腐蝕電位與鈍化特性的關(guān)系。2、掌握用電化學(xué)測(cè)量研究腐蝕的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求電化學(xué)測(cè)量是常

29、用的腐蝕試驗(yàn)研究方法。它在研究腐蝕與防腐蝕理論及了解金屬和合金的電化學(xué)腐蝕特性等方面有重要的用途。電位時(shí)間曲線法是電化學(xué)測(cè)量中較簡(jiǎn)單的一種，其目的是通過測(cè)量金屬的腐蝕電位隨時(shí)間的變化關(guān)系以解釋腐蝕現(xiàn)象和研究腐蝕行為。 處于電解液中的金屬，無論是否存在空間上相互分離的陰極區(qū)和陽極區(qū)，都將在表面上同時(shí)發(fā)生陽極和陰極過程。在導(dǎo)電性良好的溶液中，陽極電位和陰極電位由于極化而非常接近。此時(shí)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的電位可視為金屬腐蝕的總電位（混合電位）此電位的值決定于陽極和陰極的極化率。當(dāng)陰極極化率變化不大時(shí)，可以認(rèn)為電位的變化主要是由于陽極極化的增大或減少而引起的。在這種情況下，如果金屬在溶液中能夠形成保護(hù)膜而鈍化，或是受損壞的膜能自動(dòng)愈合的話，則測(cè)得的電位將越來越接近于膜的電位。因而，電位將隨時(shí)間而上升，相應(yīng)地腐蝕趨向于減慢。反之，如果金屬在溶液中陽極極化減弱或鈍化膜受氯離子等破壞而使未被氧化膜遮蓋的金屬表面會(huì)逐漸擴(kuò)展的話，則電位將隨時(shí)間而下降，相應(yīng)地腐蝕趨向于加速。因此，測(cè)定電位時(shí)間曲線可以看出金屬腐蝕的發(fā)展趨勢(shì)，或是判明腐蝕加速或減慢的原因。三、實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料實(shí)驗(yàn)用試樣采用、普通碳鋼、工業(yè)純銅、工業(yè)純鋁或用6063鋁合金型材做成標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)電極（事先由實(shí)驗(yàn)