點蝕又稱小孔腐蝕,是一種腐蝕集中在金屬表面很小范圍內并深入到金屬內部甚至穿孔的孔蝕形態(tài)。具有自鈍化特性的金屬,如不銹鋼、鋁和鋁合金等在含氯離子的介質中,經(jīng)常發(fā)生點蝕。材料或構件的電偶腐蝕評價方法主要包括臨界點蝕溫度法、化學浸泡試驗、電化學測量等。
臨界點蝕溫度法試驗步驟是將試樣放在廣口瓶底部的一層玻璃球上,然后加入10%FeCl3溶液,加入量至少要使面容比大于10ml/cm2.以每24小時升溫2.5℃為一周期,然后繼續(xù)按此升溫,直至某個周期末在試驗表面上發(fā)現(xiàn)小孔為止。此時試驗在平行于軋制方向的平坦表面上出現(xiàn)離散的,肉眼可見的小孔,與此相應的溫度即稱為臨界點蝕溫度。
化學浸泡試驗方法是指材料在自然狀態(tài)下受到化學介質的作用而誘發(fā)點蝕的實驗室試驗方法。常用三氯化鐵標準試驗溶液作為浸泡溶液,有時也采用其他溶液。作為試驗溶液首先要求其中含有侵蝕性的陰離子,以使鈍化膜局部活化;此外還應含有促進點蝕穩(wěn)定發(fā)展的氧化劑,以其高氧化還原電位促使材料發(fā)生點蝕。點蝕浸泡試驗溶液一般都是含有氧化劑的氧化物溶液。溶液既可以是單組份的,也可以是雙組份的。、
點腐蝕的電化學測量研究方法主要包括:陽極極化曲線法、恒定電流法、恒電位區(qū)段法、恒定電位法和小孔發(fā)展速率-電位曲線法等。
通過恒電位儀控制試樣的電位,使之按照規(guī)定的程序從自然腐蝕電位EK向正向極化,相應記錄E-logi陽極極化曲線。將陽極極化曲線上在析氧電位以下由于點蝕而使電流急劇連續(xù)上升的電位定義為點蝕電位Eb.根據(jù)電位改變速度不同,陽極極化曲線法又可分為穩(wěn)態(tài)法、準穩(wěn)態(tài)法、連續(xù)掃描動電位法和快速掃描動電位法。
恒定電流法是指在恒定電流下,測定電位響應隨時間的變化曲線,測定有點蝕特征電位Eb和Ep.
恒電位區(qū)段法是一種可以用肉眼觀察的測量孔蝕特征電位的方法。將一根長約1m的不銹鋼絲試樣安裝在一根長玻璃管內,管內充滿氯化物溶液。不銹鋼絲上通以恒定直流電流產(chǎn)生電壓降。玻璃管內放入輔助電極(與鋼絲平行),在玻璃管內遠離通電正端的另一端放入?yún)⒈入姌O。將該端的電位控制在某一數(shù)值,則不銹鋼絲上各點的電位為該電位數(shù)值加上鋼絲上恒定電流產(chǎn)生的壓降。試驗后可觀察到一段有孔蝕,一段無孔蝕,過渡點的電位即孔蝕電位,可根據(jù)該點距放置參比電極的端點的距離所計算的電壓降加上控制電位值求得。
恒定電位法是將試樣固定在確定電位下,測定相應的電流密度-時間曲線,并由多個電位下的試樣的電流密度-時間曲線確定點蝕特征電位的方法。
在小孔發(fā)展速率-電位曲線法中,試驗前需將樣品在試驗溶液中自然浸泡一個小時,然后作陽極電位循環(huán)試驗。將10min小孔成長期所記錄下來的總電流值減去均勻腐蝕的電流值,即可得到純屬小孔發(fā)展的電流值。應用數(shù)學積分即可求得10min內的平均小孔腐蝕電流,然后利用顯微檢測方法測定實際的總面積,則小孔發(fā)展速率的真正大小是由小孔發(fā)展的平均電流除以小孔面積求得。
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