JBT 7901-2023 金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法 (正式版)

ICS77.060CCSN05JB代替JB/T7901—1999Laboratoryimmersiontestmethodforuniformcorrosionofmetals2023-12-29發(fā)布IJB/T7901—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替JB/T7901—1999《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》，與JB/T7901—1999相比，除了編輯性修改外，主要技術(shù)內(nèi)容變化如下：a）增加了均勻腐蝕的術(shù)語和定義；b）修改了試樣的制備要求；c）增加了試樣要求；d）修改了試驗容器要求；e）修改了試驗溶液要求；f）修改了腐蝕速率計算公式；g）修改了腐蝕產(chǎn)物清除方法。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國儀表功能材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC419）歸口。本文件主要起草單位：重慶材料研究院有限公司、河南理工大學(xué)、河南科技大學(xué)、重慶儀表功能材料檢測所、佛山市南海新達(dá)高梵實業(yè)有限公司。本文件主要起草人：何倫英、曹軍、宋克興、羅琳青、王金太、何廣經(jīng)。本文件所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——JB/T7901—1995，JB/T7901—1999。1JB/T7901—2023金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法本文件規(guī)定了金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗的試樣、試驗裝置、試驗溶液和試驗時間，描述了試驗方法，規(guī)定了試驗結(jié)果和試驗報告。本文件適用于金屬材料實驗室均勻腐蝕性能的檢測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2481.1固結(jié)磨具用磨料粒度組成的檢測和標(biāo)記第1部分：粗磨粒F4～F220GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T16545金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除3術(shù)語和定義GB/T10123界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1均勻腐蝕uniformcorrosion在整個金屬表面幾乎以相同速度進(jìn)行的全面腐蝕。[來源：GB/T10123—2001，3.11]4試樣4.1試樣的形狀和尺寸4.1.1試樣的形狀和尺寸因試驗?zāi)康?、材料性質(zhì)和試驗設(shè)備而異，通常由使用的試驗容器和試驗溶液體積決定。推薦選用矩形或圓形片狀試樣，其規(guī)格如下：——矩形試樣：外形尺寸l×b×h：50mm×25mm×（2mm～5mm）；——圓形試樣：外形尺寸φ×h：30mm×（2mm～5mm）。亦可選用其他形狀和尺寸的試樣。4.1.2試樣的單位質(zhì)量表面積應(yīng)盡量大，側(cè)面與總表面積之比值應(yīng)盡可能小。一般情況下，與軋制或鍛造方向垂直的面積不應(yīng)大于試樣總表面積的一半。試樣總表面積不應(yīng)小于10cm2，試樣表面積應(yīng)精確4.1.3同批試驗的試樣形狀和規(guī)格應(yīng)相同。4.2試樣的制備4.2.1在板材或帶材上取樣時，應(yīng)沿軋制方向切取，如軋制方向不清或不沿軋制方向切取時，應(yīng)在報告中注明。應(yīng)盡量避開板帶邊緣部分。4.2.2在圓棒上取樣時，應(yīng)從棒材截面中部沿縱向切取。如沿徑向切取，應(yīng)在報告中注明。鑄件、焊接件、敷熔金屬材料等的取樣和制備方法，由試驗雙方協(xié)商決定。4.2.3試樣可用各種機(jī)械方法加工到預(yù)定尺寸，加工時應(yīng)避免引起性能變化。采用剪切法時，應(yīng)對剪切的斷面進(jìn)行切削或研磨再加工，去除因剪切產(chǎn)生影響的部位。4.2.4試樣的棱角應(yīng)予以保持，不應(yīng)倒角。2JB/T7901—20234.2.5為了提高試驗結(jié)果的均一性，可用砂紙研磨或其他機(jī)械方法去掉原始金屬表面層。推薦采用濕磨法，如需采用干磨法，應(yīng)避免表面過熱。試樣最終表面應(yīng)使用符合GB/T2481.1規(guī)定的粒度不粗于F120的水砂紙進(jìn)行研磨，同一張砂紙只能磨同一種材料的試樣。檢驗原始金屬表面對腐蝕速率影響試驗的試樣除外。4.2.6經(jīng)過研磨處理的試樣應(yīng)及時用水、氧化鎂粉糊等充分洗滌去油，亦可用超聲波清洗。然后用丙酮、酒精等不含氯離子的試劑脫脂洗凈，迅速干燥后貯于干燥器內(nèi)。4.2.7對于相對較軟的金屬，如鋁、鎂、銅及其合金等，不應(yīng)用研磨粉擦洗，以免破壞試樣表面。不應(yīng)使用毛巾干燥試樣，以免油脂或皮棉污染試樣。4.3試樣的其他要求4.3.1試樣如需懸掛，可在試樣上鉆孔，但孔徑不應(yīng)大于4mm。4.3.2試樣應(yīng)有標(biāo)記以便識別。標(biāo)記不應(yīng)影響腐蝕試驗。4.3.3應(yīng)佩戴手套，使用鑷子或鉗子夾取試樣。進(jìn)行尺寸測量、稱重等時，應(yīng)使用潔凈無油污的量具。5試驗設(shè)備5.1試驗裝置5.1.1試驗容器5.1.1.1試驗容器包括大小適宜的釜或燒瓶（容積通常為500mL至5000mL）。應(yīng)選擇由既不被腐蝕介質(zhì)腐蝕也不改變腐蝕介質(zhì)的惰性材料制成的容器，常用的有玻璃、樹脂聚合物、陶瓷等。5.1.1.2沸騰和高溫條件下試驗時，應(yīng)使用帶錐形磨口并配有足夠冷卻效果的玻璃立式回流冷凝器的燒瓶。試驗裝置示意圖見圖1。圖1試驗裝置示意圖5.1.1.3室溫下試驗時可使用適當(dāng)密閉的容器。3JB/T7901—20235.1.1.4如需攪拌，可配備合適的攪拌裝置，如磁力攪拌器等。5.1.1.5在長時間或復(fù)雜試驗中，腐蝕溶液應(yīng)持續(xù)流動或補(bǔ)給，并同時維持可控氣氛。5.1.2溫度保持系統(tǒng)根據(jù)不同的試驗溫度要求，選擇能使試驗溶液保持在規(guī)定溫度范圍的溫度保持系統(tǒng)。5.1.3試樣支架5.1.3.1試樣支架應(yīng)能把試樣支持于試液中間，其材質(zhì)應(yīng)對試液和試樣呈惰性，與試樣的接觸面積應(yīng)盡可能小。5.1.3.2一般情況下采用玻璃支架或掛鉤，也可用塑料、陶瓷及化學(xué)纖維等材質(zhì)支架。5.1.4其他裝置試驗溶液如需攪動或持續(xù)流動與補(bǔ)充，可根據(jù)實際情況添置相應(yīng)裝置。5.2天平天平的精度不應(yīng)低于0.001g。6試驗溶液6.1試驗溶液的來源和成分視試驗?zāi)康亩?，一般有天然溶液和合成溶液兩種。天然溶液有海水、工業(yè)廢水或生產(chǎn)過程中的介質(zhì)等。在使用天然溶液前應(yīng)測定其主要成分。6.2合成溶液時，應(yīng)使用蒸餾水或去離子水，以及符合國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑。7試驗時間7.1試驗時間指從試樣浸入溶液并達(dá)到規(guī)定的溫度時開始，直到試樣取出時為止的時間。7.2試驗時間依據(jù)腐蝕速率的大小以及試驗材料在試驗溶液中能否形成鈍化膜而定。一般情況下，長時間試驗的結(jié)果較準(zhǔn)確，但發(fā)生嚴(yán)重腐蝕的材料則不宜過長的試驗時間。對能形成鈍化膜的材料，在邊緣條件下，應(yīng)延長試驗時間，確保得到準(zhǔn)確結(jié)果。7.3常用試驗時間為48h～168h。試驗時間選擇見表1。表1試驗時間的選擇h>1.07.4試驗期間需更換溶液時，操作應(yīng)迅速，試樣不做處理。從再次到達(dá)規(guī)定溫度開始，累積計算試驗7.5如需了解試驗時間對金屬腐蝕以及介質(zhì)腐蝕性的影響程度，并確定最佳試驗周期，可使用計劃間隔腐蝕試驗方法，參見附錄A。8試驗方法8.1每組試驗至少取兩個平行試樣。8.2測量試樣尺寸（包括所有孔的內(nèi)部尺寸），精確到0.1mm，計算總表面積。8.3用天平稱取試樣質(zhì)量m。4JB/T7901—20238.4量取溶液置于干燥潔凈的試驗容器中。溶液體積與試樣表面積之比通常不少于20mL/cm2。8.5將試樣完全浸入溶液中，也可將試樣置于容器后再倒入溶液。溶液如需排除溶解氧或充氣時，可采用惰性氣體（如氮氣）充氣。在通氣至少0.5h后，再將試樣放置到溶液中并持續(xù)整個試驗周期，應(yīng)避免氣流直接噴到試樣上。8.6將試樣放置在溶液中間位置，不與容器壁接觸。一般情況下每一容器內(nèi)放置一個試樣，如需放兩個及以上試樣時，試樣應(yīng)為同一材料且間距在1cm以上。8.7使用溫度保持系統(tǒng)使溶液盡快達(dá)到規(guī)定溫度。溫度達(dá)到規(guī)定時即開始計時。試驗時，溶液的溫度變化控制在±1℃以內(nèi)。室溫試驗時，記錄試驗期間溶液的實際溫度和平均溫度。8.8沸騰試驗時使溶液保持微沸騰狀態(tài)。為防止暴沸，可加入適量的助沸物，如小玻璃球、陶瓷碎屑或聚四氟乙烯屑等。8.9試驗期間溶液體積變化保持在±1%以內(nèi)。蒸發(fā)損耗后及時補(bǔ)充。必要時，替換試驗溶液。8.10試驗期間經(jīng)常觀察試樣和溶液的變化情況，并記錄。8.11到達(dá)試驗時間后取出試樣，用流水充分沖洗后，再用毛刷、橡皮器具等擦去腐蝕產(chǎn)物，必要時，采用超聲波法或GB/T16545規(guī)定的電解及化學(xué)清洗方法清除腐蝕產(chǎn)物。8.12清洗干凈的試樣經(jīng)干燥后，用天平稱取腐蝕后的試樣質(zhì)量m1。9試驗結(jié)果9.1以腐蝕速率評定試驗結(jié)果。如材料發(fā)生局部腐蝕，則按有關(guān)試驗方法進(jìn)行處理并在試驗報告中說9.2腐蝕速率按公式（1）計算： 式中：rcor——腐蝕速率，單位為毫米每年（mm/ab——8760，轉(zhuǎn)化因子（1a=8760hm——試驗前的試樣質(zhì)量，單位為克（gm1——試驗后的試樣質(zhì)量，單位為克（gA——試樣的總表面積，單位為平方毫米（mm2t——試驗時間，單位為小時（hρ——材料的密度，單位為克每立方毫米（g/mm3）。9.3某些金屬（如鈦、鋯等）的腐蝕產(chǎn)物是一層堅固致密的氧化物，難以用化學(xué)的或一般的機(jī)械方法去除，此時可用增重腐蝕速率來表達(dá)試驗結(jié)果。9.4試驗結(jié)果取兩個平行試樣的平均值；當(dāng)某個試樣的腐蝕速率與平均值的相對偏差超過10%時，應(yīng)重新取樣試驗，如再達(dá)不到要求時，則應(yīng)同時給出兩次試驗全部試樣的平均值和每個試樣的結(jié)果。當(dāng)腐蝕速率小于0.1mm/a時應(yīng)給出全部試樣的腐蝕速率。9.5本試驗所獲得的腐蝕速率僅用于評價被測材料在該種試驗介質(zhì)中的耐蝕性，不代表在其他介質(zhì)中的耐蝕性。9.6試驗結(jié)果的數(shù)值修約按GB/T8170的規(guī)定處理。10試驗報告試驗報告應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：1)試樣名稱及牌號、質(zhì)量、尺寸及狀態(tài)描述；2)試驗溶液組成、濃度、體積；3)試驗溫度及試驗時間；4)試驗中發(fā)生的現(xiàn)象；5JB/T7901—20235)試樣上腐蝕產(chǎn)物的清洗方法；6)腐蝕速率；7)其他說明；8)操作人、審核人簽名；9)試驗日期。6JB/T7901—2023（資料性）間隔腐蝕試驗方法A.1試驗?zāi)康臋z驗試驗時間對溶液腐蝕性及金屬腐蝕率的影響，并以此選擇最佳試驗周期。A.2試驗方法A.2.1取四組試樣，每組至少兩片。四組試樣都置于同一容器的介質(zhì)中進(jìn)行試驗。如容器不夠大時，可每組取一個試樣置于一個容器中試驗，也可用兩個容器進(jìn)行條件相同的平行試驗。A.2.2四組試樣的試驗時間按圖A.1安排：圖A.1四組試樣的試驗時間即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組同時開始試驗，Ⅰ組為全程試驗（試驗時間為t＋aⅡ組為長程試驗（試驗時間為tⅢ組為短程試驗（試驗時間為a）。當(dāng)試驗進(jìn)行到t時，將第Ⅳ組試樣置入上述溶液中開始試驗，試驗時間為b（b=a）。A.2.3全部試驗都按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，將獲得的四組試樣的腐蝕損失（單位面積的失重）作為評價依據(jù)。A.2.4設(shè)Rt＋a，Rt，Ra，Rb分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組試樣的腐蝕