金屬材料高溫 CO2 腐蝕試驗(yàn)方法

CBWA

中國鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CBWAXXXXX—202X

金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法

Methodforhigh-temperatureCO2corrosiontestofmetallicmaterials

(征求意見稿)

中國鍋爐及鍋爐水處理協(xié)會發(fā)布

前言

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。

本文件由中國鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會提出并歸口。

本文件起草單位：哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司、華北電力大學(xué)、中國特種設(shè)備檢測研究

院、西安熱工研究院有限公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈電發(fā)電設(shè)備國家工程研究中心有限公司、

西安交通大學(xué)、中國核動力研究設(shè)計(jì)院。

本文件主要起草人：王碩、朱忠亮、張乃強(qiáng)、郝維勛、楊玉、李紅智、白文剛、高建民、

董鶴鳴、康達(dá)、謝敏、于建明、劉光奎、車暢、閆凱、楊旭、趙欽新、梁志遠(yuǎn)、姜峨、劉蔚

偉。

本文件為首次發(fā)布。

III

金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法的術(shù)語和定義、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)裝置、試樣、

試驗(yàn)步驟、結(jié)果分析和試驗(yàn)報告。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于評價金屬材料在高溫CO2氣氛條件下的腐蝕性能試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，僅所注明日期的版本

適用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T1216外徑千分尺

GB/T1227精密壓力表

GB/T9258涂附磨具用磨料

GB/T10123金屬和合金的腐蝕基本屬性和定義

GB/T16545金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除

GB/T21389游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺

GB/T26497電子天平

GB/T32201氣體流量計(jì)

JJG141工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG351工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG368工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

高溫CO2腐蝕試驗(yàn)high-temperatureCO2corrosiontest

研究高溫（＞100℃）CO2氣體環(huán)境中材料腐蝕程度、評價材料抗高溫CO2腐蝕性能的試驗(yàn)。

3.2

氧化腐蝕oxidationcorrosion

CO2中的氧元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成氧化物的過程。

3.3

碳化腐蝕carbonizationcorrosion

CO2中的碳元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的過程。

3.4

碳化區(qū)carbonizationzone

碳元素擴(kuò)散至金屬材料內(nèi)部并與部分金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的區(qū)域。

4試驗(yàn)原理

金屬材料在高溫CO2氣體環(huán)境中會發(fā)生氧化腐蝕、碳化腐蝕等，金屬基體轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锖吞?/p>

4

化物等腐蝕產(chǎn)物，發(fā)生金屬損失，并在氧化膜與基體界面處形成碳化區(qū)。通過試樣質(zhì)量或腐蝕產(chǎn)

物厚度的變化，以及腐蝕產(chǎn)物的形貌、物相等對金屬材料的抗高溫CO2腐蝕性能進(jìn)行評價。

5試驗(yàn)裝置

5.1試驗(yàn)裝置的構(gòu)成

試驗(yàn)過程中溫度、壓力、氣體流量應(yīng)保持穩(wěn)定，試驗(yàn)裝置至少包括：供氣裝置、預(yù)熱裝置、

反應(yīng)室、冷卻裝置、壓力監(jiān)測裝置和溫度控制裝置。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)布置CO2氣體濃度監(jiān)測裝置。試驗(yàn)

裝置示意圖見圖1。

壓力監(jiān)測裝置

反應(yīng)室CO2

進(jìn)氣通道

排氣通道背壓閥冷卻裝置

溫度控制裝置

CO2惰性氣體

供氣裝置預(yù)熱裝置供氣裝置

圖1試驗(yàn)裝置示意圖

5.2供氣裝置

供氣裝置應(yīng)能夠向反應(yīng)室供應(yīng)穩(wěn)定壓力和規(guī)定濃度的CO2，并可根據(jù)試驗(yàn)精度要求向反應(yīng)室

供應(yīng)惰性氣體。CO2氣體供氣裝置出口壓力應(yīng)略大于試驗(yàn)要求的壓力。室溫下，當(dāng)試驗(yàn)壓力要求

小于5.7MPa時，CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和氣體質(zhì)量流量計(jì)組成；當(dāng)試驗(yàn)壓力要求大于5.7MPa時，

CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和液體計(jì)量泵組成。

5.3預(yù)熱裝置

預(yù)熱裝置由加熱裝置、溫度控制器和溫度計(jì)構(gòu)成，用于對進(jìn)入反應(yīng)室的CO2進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到

試驗(yàn)溫度的85%以上，避免進(jìn)入反應(yīng)室內(nèi)的氣體與反應(yīng)室內(nèi)的溫度差過大，影響試驗(yàn)結(jié)果。

5.4反應(yīng)室

反應(yīng)室由加熱裝置、溫度控制器、溫度計(jì)和壓力監(jiān)測裝置構(gòu)成。加熱裝置用于在指定的CO2

氣體氛圍中對反應(yīng)室進(jìn)行加熱，溫度控制器應(yīng)滿足在測量溫度范圍內(nèi)，保證試樣溫度滿足表1的

要求。溫度計(jì)采用熱電偶進(jìn)行實(shí)時溫度監(jiān)測，熱電偶的選取和使用應(yīng)符合JJG141，JJG351和JJG368

的規(guī)定。試驗(yàn)過程中采用壓力表或壓力傳感器監(jiān)測反應(yīng)室的壓力，壓力表及壓力傳感器的選取和

使用應(yīng)符合GB/T1227的規(guī)定。試驗(yàn)過程中反應(yīng)室的壓力波動允許范圍為試驗(yàn)壓力值的±0.5%。

表1溫度的允許范圍

試驗(yàn)溫度（℃）＞100~300＞300~600＞600~800＞800~1000＞1000~1200＞1200

允許偏差（℃）±2±3±4±5±7按協(xié)議

5.5冷卻裝置

反應(yīng)室出口氣體溫度較高，在氣體排出之前需將氣體溫度冷卻至接近室溫，冷卻方式可采用

空冷或者水冷。

5

5.6CO2氣體濃度監(jiān)測裝置

反應(yīng)室反應(yīng)后的CO2氣體需要通過管道引至室外排放，不可排放至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需安

裝CO2氣體濃度監(jiān)測裝置，實(shí)時監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)CO2氣體濃度，以防止可能的氣體泄漏帶來的安全

隱患。

6試樣

6.1加工要求

試樣宜采用片狀試樣。片狀試樣尺寸一般為：長20~30mm，寬10~20mm，厚1~4mm。由于

樣品的尺寸限制或試驗(yàn)設(shè)備限制等原因不能使用該尺寸和形狀時，應(yīng)在最終的報告中注明。試樣

部分保留原產(chǎn)品表面時，其它各表面應(yīng)進(jìn)行機(jī)械加工，保證機(jī)械加工表面尺寸方便測量。非機(jī)械

加工表面（即原產(chǎn)品表面）與機(jī)械加工表面的腐蝕行為應(yīng)分別記錄。機(jī)械加工表面應(yīng)磨去加工變

形層及邊緣的毛刺。最后一道的磨料應(yīng)為GB/T9258規(guī)定的粒度600目以上，并在報告中注明。

加工完成后的試樣在丙酮或酒精中用超聲波清洗，清洗干凈后吹干并存放在干燥皿內(nèi)備用。如對

表面進(jìn)行了其它處理，應(yīng)在報告中注明。

6.2尺寸和質(zhì)量測量

試驗(yàn)前，試樣的尺寸應(yīng)由卡尺或千分尺進(jìn)行測量并記錄，作為計(jì)算表面積的依據(jù)?？ǔ叩氖?/p>

用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T21389的規(guī)定。千分尺的使用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T1216的規(guī)定。試

樣的質(zhì)量應(yīng)由電子天平測量并記錄，電子天平的選取和使用應(yīng)符合GB/T26497的規(guī)定。尺寸測量

的精度應(yīng)不低于0.02mm，質(zhì)量測量的精度應(yīng)不低于0.01mg。

7試驗(yàn)

7.1試樣的放置

根據(jù)試驗(yàn)裝置不同，試樣可平放于樣品托內(nèi)或懸掛于反應(yīng)室內(nèi)。平放試樣時應(yīng)盡量減少樣品

與樣品托的接觸面積，各試樣應(yīng)單獨(dú)放置，不可相互接觸。樣品托應(yīng)為剛玉等不導(dǎo)電材質(zhì)。懸掛

試樣時試樣之間應(yīng)留有足夠空間，防止試樣相互觸碰。懸掛試樣孔的尺寸不宜大于1mm。

7.2試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)要求，通過調(diào)節(jié)溫度控制器和背壓閥，設(shè)置反應(yīng)室的試驗(yàn)溫度和壓力。

7.3氣體導(dǎo)入和加熱

根據(jù)試驗(yàn)精度要求，選擇采用試驗(yàn)氣體對反應(yīng)室進(jìn)行充分置換，或通過抽真空等方式對反應(yīng)

室用氬氣等惰性氣體進(jìn)行充分置換。置換完成后對反應(yīng)室進(jìn)行升溫。當(dāng)選擇惰性氣體進(jìn)行置換時，

達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)溫度后，需再次通過抽真空等方式除去反應(yīng)室內(nèi)的惰性氣體，并將規(guī)定濃度、溫

度的CO2氣體導(dǎo)入反應(yīng)室進(jìn)行充分置換。CO2氣體置換完成并達(dá)到規(guī)定壓力、反應(yīng)室的溫度穩(wěn)定

在試驗(yàn)溫度即開始計(jì)算腐蝕試驗(yàn)時間。

7.4試驗(yàn)結(jié)束后的冷卻

試驗(yàn)結(jié)束后停止加熱，直至反應(yīng)室的溫度達(dá)到60℃以下時，逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)背壓閥至常壓，

打開反應(yīng)室取出試樣，冷卻至室溫。可根據(jù)試驗(yàn)精度要求，在冷卻過程中選擇采用惰性氣體對反

應(yīng)室內(nèi)的氣體進(jìn)行充分置換。

8試驗(yàn)結(jié)果分析

6

8.1質(zhì)量變化的測定

8.1.1單位面積增重

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時，試樣腐蝕后的單位面積增重按式（1）計(jì)算：

=（1）

????0

?0

式中：?

:單位面積增重(mg/cm2)

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量

??:(mg)

試驗(yàn)前試樣的表面積2

?0:(cm)

當(dāng)試樣含有非機(jī)械加工表面時，機(jī)械加工表面與非機(jī)械加工表面的單位面積增重應(yīng)分別計(jì)算。

?0

取相同材料制成各面均為機(jī)械加工表面的試樣作為參考試樣，與含非機(jī)械加工表面的試樣同時進(jìn)

行試驗(yàn)，按式（1）計(jì)算參考試樣的單位面積增重。非機(jī)械加工表面的單位面積增重按式（2）計(jì)

算：

×

=（2）

????0???

??

式中，

：試樣的非機(jī)械加工表面的單位面積增重（mg/cm2）

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

：試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量，

??mg

：試驗(yàn)前試樣機(jī)械加工表面的總面積，2

?0cm

：參考試樣的單位面積增重，2

?mg/cm

：試驗(yàn)前試樣非機(jī)械加工表面的總面積，2

?cm

8.1.2單位面積減重

?

測定和計(jì)算試樣腐蝕后的單位面積減重前，應(yīng)徹底去除試樣腐蝕試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物，

并充分清洗和干燥。腐蝕產(chǎn)物可按照GB/T16545規(guī)定的方法進(jìn)行去除。

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時，試樣腐蝕后的單位面積減重按式（3）計(jì)算：

=（3）

?0???

?0

式中：?

:單位面積減重(mg/cm2)

試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量

?:(mg)

試驗(yàn)后去除腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?0:(mg)

試驗(yàn)前試樣的表面積2

??:(cm)

當(dāng)試樣含有非機(jī)械加工表面時，機(jī)械加工表面與非機(jī)械加工表面腐蝕后的單位面積減重應(yīng)分

?0

別計(jì)算。取相同材料制成各面均為機(jī)械加工表面的試樣作為參考試樣，與含非機(jī)械加工表面的試

樣同時進(jìn)行試驗(yàn)，按式（3）計(jì)算參考試樣的單位面積減重。非機(jī)械加工表面的單位面積減重按式

（4）計(jì)算：

×

=（4）

?0??????

??

7

式中，

：試樣的非機(jī)械加工表面的單位面積減重（mg/cm2）

：試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量，

?mg

試驗(yàn)后去除腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?0:(mg)

：試驗(yàn)前試樣機(jī)械加工表面的總面積，2

??cm

：參考試樣的單位面積減重，2

?mg/cm

：試驗(yàn)前試樣非機(jī)械加工表面的總面積，2

?cm

8.2腐蝕產(chǎn)物?觀察分析

8.2.1采用金相顯微鏡或掃描電子顯微鏡觀察試樣的橫截面形貌和測量腐蝕深度。制備橫截面試樣

前應(yīng)采用電鍍、鑲嵌等方式對腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行保護(hù)。

8.2.2采用X射線衍射、X射線光電子能譜以及拉曼光譜等方法，確定腐蝕產(chǎn)物的物相成分。

8.2.3采用輝光放電光譜或二次離子質(zhì)譜測量腐蝕層內(nèi)碳元素的分布及深度，確定碳化層的厚度。

9試驗(yàn)報告

試驗(yàn)報告應(yīng)包括（但不限于）以下內(nèi)容：

a)本標(biāo)準(zhǔn)編號；

b)材料名稱、牌號、規(guī)格、化學(xué)成分等相關(guān)信息；

c)試樣的數(shù)量、尺寸、表面積、表面處理方式；

d)試驗(yàn)溫度、壓力和持續(xù)時間；

e)試驗(yàn)用氣體的純度和流量；

f)單位面積增重；

g)單位面積減重；

h)腐蝕試驗(yàn)前后試樣的宏觀形貌；

i)腐蝕試驗(yàn)后試樣的表面及橫截面形貌；

j)腐蝕層厚度；

k)腐蝕產(chǎn)物物相成分。

8

目次

前言................................................................................III

1范圍...............................................................................4

2規(guī)范性引用文件.....................................................................4

3術(shù)語和定義.........................................................................4

4試驗(yàn)原理...........................................................................4

5試驗(yàn)裝置...........................................................................5

6試樣...............................................................................6

7試驗(yàn)...............................................................................6

8試驗(yàn)結(jié)果分析.......................................................................6

9試驗(yàn)報告...........................................................................8

II

金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法的術(shù)語和定義、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)裝置、試樣、

試驗(yàn)步驟、結(jié)果分析和試驗(yàn)報告。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于評價金屬材料在高溫CO2氣氛條件下的腐蝕性能試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，僅所注明日期的版本

適用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T1216外徑千分尺

GB/T1227精密壓力表

GB/T9258涂附磨具用磨料

GB/T10123金屬和合金的腐蝕基本屬性和定義

GB/T16545金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除

GB/T21389游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺

GB/T26497電子天平

GB/T32201氣體流量計(jì)

JJG141工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG351工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG368工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

高溫CO2腐蝕試驗(yàn)high-temperatureCO2corrosiontest

研究高溫（＞100℃）CO2氣體環(huán)境中材料腐蝕程度、評價材料抗高溫CO2腐蝕性能的試驗(yàn)。

3.2

氧化腐蝕oxidationcorrosion

CO2中的氧元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成氧化物的過程。

3.3

碳化腐蝕carbonizationcorrosion

CO2中的碳元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的過程。

3.4

碳化區(qū)carbonizationzone

碳元素擴(kuò)散至金屬材料內(nèi)部并與部分金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的區(qū)域。

4試驗(yàn)原理

金屬材料在高溫CO2氣體環(huán)境中會發(fā)生氧化腐蝕、碳化腐蝕等，金屬基體轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锖吞?/p>

4

化物等腐蝕產(chǎn)物，發(fā)生金屬損失，并在氧化膜與基體界面處形成碳化區(qū)。通過試樣質(zhì)量或腐蝕產(chǎn)

物厚度的變化，以及腐蝕產(chǎn)物的形貌、物相等對金屬材料的抗高溫CO2腐蝕性能進(jìn)行評價。

5試驗(yàn)裝置

5.1試驗(yàn)裝置的構(gòu)成

試驗(yàn)過程中溫度、壓力、氣體流量應(yīng)保持穩(wěn)定，試驗(yàn)裝置至少包括：供氣裝置、預(yù)熱裝置、

反應(yīng)室、冷卻裝置、壓力監(jiān)測裝置和溫度控制裝置。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)布置CO2氣體濃度監(jiān)測裝置。試驗(yàn)

裝置示意圖見圖1。

壓力監(jiān)測裝置

反應(yīng)室CO2

進(jìn)氣通道

排氣通道背壓閥冷卻裝置

溫度控制裝置

CO2惰性氣體

供氣裝置預(yù)熱裝置供氣裝置

圖1試驗(yàn)裝置示意圖

5.2供氣裝置

供氣裝置應(yīng)能夠向反應(yīng)室供應(yīng)穩(wěn)定壓力和規(guī)定濃度的CO2，并可根據(jù)試驗(yàn)精度要求向反應(yīng)室

供應(yīng)惰性氣體。CO2氣體供氣裝置出口壓力應(yīng)略大于試驗(yàn)要求的壓力。室溫下，當(dāng)試驗(yàn)壓力要求

小于5.7MPa時，CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和氣體質(zhì)量流量計(jì)組成；當(dāng)試驗(yàn)壓力要求大于5.7MPa時，

CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和液體計(jì)量泵組成。

5.3預(yù)熱裝置

預(yù)熱裝置由加熱裝置、溫度控制器和溫度計(jì)構(gòu)成，用于對進(jìn)入反應(yīng)室的CO2進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到

試驗(yàn)溫度的85%以上，避免進(jìn)入反應(yīng)室內(nèi)的氣體與反應(yīng)室內(nèi)的溫度差過大，影響試驗(yàn)結(jié)果。

5.4反應(yīng)室

反應(yīng)室由加熱裝置、溫度控制器、溫度計(jì)和壓力監(jiān)測裝置構(gòu)成。加熱裝置用于在指定的CO2

氣體氛圍中對反應(yīng)室進(jìn)行加熱，溫度控制器應(yīng)滿足在測量溫度范圍內(nèi)，保證試樣溫度滿足表1的

要求。溫度計(jì)采用熱電偶進(jìn)行實(shí)時溫度監(jiān)測，熱電偶的選取和使用應(yīng)符合JJG141，JJG351和JJG368

的規(guī)定。試驗(yàn)過程中采用壓力表或壓力傳感器監(jiān)測反應(yīng)室的壓力，壓力表及壓力傳感器的選取和

使用應(yīng)符合GB/T1227的規(guī)定。試驗(yàn)過程中反應(yīng)室的壓力波動允許范圍為試驗(yàn)壓力值的±0.5%。

表1溫度的允許范圍

試驗(yàn)溫度（℃）＞100~300＞300~600＞600~800＞800~1000＞1000~1200＞1200

允許偏差（℃）±2±3±4±5±7按協(xié)議

5.5冷卻裝置

反應(yīng)室出口氣體溫度較高，在氣體排出之前需將氣體溫度冷卻至接近室溫，冷卻方式可采用

空冷或者水冷。

5

5.6CO2氣體濃度監(jiān)測裝置

反應(yīng)室反應(yīng)后的CO2氣體需要通過管道引至室外排放，不可排放至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需安

裝CO2氣體濃度監(jiān)測裝置，實(shí)時監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)CO2氣體濃度，以防止可能的氣體泄漏帶來的安全

隱患。

6試樣

6.1加工要求

試樣宜采用片狀試樣。片狀試樣尺寸一般為：長20~30mm，寬10~20mm，厚1~4mm。由于

樣品的尺寸限制或試驗(yàn)設(shè)備限制等原因不能使用該尺寸和形狀時，應(yīng)在最終的報告中注明。試樣

部分保留原產(chǎn)品表面時，其它各表面應(yīng)進(jìn)行機(jī)械加工，保證機(jī)械加工表面尺寸方便測量。非機(jī)械

加工表面（即原產(chǎn)品表面）與機(jī)械加工表面的腐蝕行為應(yīng)分別記錄。機(jī)械加工表面應(yīng)磨去加工變

形層及邊緣的毛刺。最后一道的磨料應(yīng)為GB/T9258規(guī)定的粒度600目以上，并在報告中注明。

加工完成后的試樣在丙酮或酒精中用超聲波清洗，清洗干凈后吹干并存放在干燥皿內(nèi)備用。如對

表面進(jìn)行了其它處理，應(yīng)在報告中注明。

6.2尺寸和質(zhì)量測量

試驗(yàn)前，試樣的尺寸應(yīng)由卡尺或千分尺進(jìn)行測量并記錄，作為計(jì)算表面積的依據(jù)。卡尺的使

用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T21389的規(guī)定。千分尺的使用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T1216的規(guī)定。試

樣的質(zhì)量應(yīng)由電子天平測量并記錄，電子天平的選取和使用應(yīng)符合GB/T26497的規(guī)定。尺寸測量

的精度應(yīng)不低于0.02mm，質(zhì)量測量的精度應(yīng)不低于0.01mg。

7試驗(yàn)

7.1試樣的放置

根據(jù)試驗(yàn)裝置不同，試樣可平放于樣品托內(nèi)或懸掛于反應(yīng)室內(nèi)。平放試樣時應(yīng)盡量減少樣品

與樣品托的接觸面積，各試樣應(yīng)單獨(dú)放置，不可相互接觸。樣品托應(yīng)為剛玉等不導(dǎo)電材質(zhì)。懸掛

試樣時試樣之間應(yīng)留有足夠空間，防止試樣相互觸碰。懸掛試樣孔的尺寸不宜大于1mm。

7.2試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)要求，通過調(diào)節(jié)溫度控制器和背壓閥，設(shè)置反應(yīng)室的試驗(yàn)溫度和壓力。

7.3氣體導(dǎo)入和加熱

根據(jù)試驗(yàn)精度要求，選擇采用試驗(yàn)氣體對反應(yīng)室進(jìn)行充分置換，或通過抽真空等方式對反應(yīng)

室用氬氣等惰性氣體進(jìn)行充分置換。置換完成后對反應(yīng)室進(jìn)行升溫。當(dāng)選擇惰性氣體進(jìn)行置換時，

達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)溫度后，需再次通過抽真空等方式除去反應(yīng)室內(nèi)的惰性氣體，并將規(guī)定濃度、溫

度的CO2氣體導(dǎo)入反應(yīng)室進(jìn)行充分置換。CO2氣體置換完成并達(dá)到規(guī)定壓力、反應(yīng)室的溫度穩(wěn)定

在試驗(yàn)溫度即開始計(jì)算腐蝕試驗(yàn)時間。

7.4試驗(yàn)結(jié)束后的冷卻

試驗(yàn)結(jié)束后停止加熱，直至反應(yīng)室的溫度達(dá)到60℃以下時，逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)背壓閥至常壓，

打開反應(yīng)室取出試樣，冷卻至室溫?？筛鶕?jù)試驗(yàn)精度要求，在冷卻過程中選擇采用惰性氣體對反

應(yīng)室內(nèi)的氣體進(jìn)行充分置換。

8試驗(yàn)結(jié)果分析

6

8.1質(zhì)量變化的測定

8.1.1單位面積增重

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時，試樣腐蝕后的單位面積增重按式（1）計(jì)算：

=（1）

????0

?0

式中：?

:單位面積增重(mg/cm2)

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量

??:(mg)

試驗(yàn)前試樣的表面積2

?0:(cm)

當(dāng)試樣含有非機(jī)械加工表面時，機(jī)械加工表面與非機(jī)械加工表面的單位面積增重應(yīng)分別計(jì)算。

?0

取相同材料制成各面均為機(jī)械加工表面的試樣作為參考試樣，與含非機(jī)械加工表面的試樣同時進(jìn)

行試驗(yàn)，按式（1）計(jì)算參考試樣的單位面積增重。非機(jī)械加工表面的單位面積增重按式（2）計(jì)

算：

×

=（2）

????0???

??

式中，

：試樣的非機(jī)械加工表面的單位面積增重（mg/cm2）

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

：試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量，

??mg

：試驗(yàn)前試樣機(jī)械加工表面的總面積，2

?0cm

：參考試樣的單位面積增重，2

?mg/cm

：試驗(yàn)前試樣非機(jī)械加工表面的總面積，2

?cm

8.1.2單位面積減重

?

測定和計(jì)算試樣腐蝕后的單位面積減重前，應(yīng)徹底去除試樣腐蝕試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物，

并充分清洗和干燥。腐蝕產(chǎn)物可按照GB/T16545規(guī)定的方法進(jìn)行去除。

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時，試樣腐蝕后的單位面積減重按式（3）計(jì)算：

=（3）