[发明专利]金属结构试样腐蚀产物的清除方法

说明书

技术领域：

本发明属于金属腐蚀试验领域，涉及一种针对金属结构试样表面腐蚀产物的清除方法。

背景技术：

目前，清除金属试样腐蚀产物的方法通常有三种：机械法、化学法和电解法。机械法难以去除附着牢固的腐蚀产物，不当的机械处理还会损伤到金属基体，影响失重检测的精确度；化学法处理的时间较长时，基体金属易被一定程度地溶解，失重的精确度因此受到影响；电解法易使某些还原性强的金属离子在裸露金属上沉积，引起失重误差。各腐蚀研究机构和试验单位主要通过手工来完成上述清除操作，研究者也发展了一些具有一定综合性的腐蚀产物清除方法，如GB/T16545（与ISO8407等效）规定了先用软毛刷在流水中轻微地刷洗、去除附着不牢固或疏松的腐蚀产物，然后再利用化学法、电解法等去除剩余的腐蚀产物，前者与后者的结合在一定程度上减小了化学法与电解法处理时间较长引起的失重误差。然而，现有的腐蚀产物清除方法均忽视了形状和结构因素对腐蚀产物清除操作的影响，对局部区域腐蚀产物较厚且附着牢固的金属结构试样也不宜实施。

随着腐蚀研究对象的扩展，许多金属零部件、结构件也被广泛地投入腐蚀试验，它们的形状和结构相对复杂，手工清除腐蚀产物的难度较大，并且存在局部腐蚀产物清除引入失重误差的问题，这对腐蚀产物清除方法提出了更高的要求。

发明内容：

本发明提供了一种金属结构试样腐蚀产物的清除方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）测量金属结构试样的腐蚀产物覆盖面积占金属结构试样总面积的百分比，如果所占百分比小于90%，则对金属结构试样的腐蚀产物进行超声法清除，如果腐蚀产物覆盖面积占金属结构试样总面积的所占百分比大于或等于90%，则须进一步测量金属结构试样表面的腐蚀产物层厚度；

（2）如果金属结构试样表面腐蚀产物层厚度均小于80μm，则对金属结构试样的腐蚀产物进行化学法清除，此时腐蚀产物层厚度较薄，采用化学法清除的处理时间无需很长，不易使金属基体产生溶解作用；如果金属结构试样表面腐蚀产物层厚度均大于或等于80μm，则对金属结构试样的腐蚀产物进行电解法清除，此时腐蚀产物层厚度较大，采用化学法清除容易造成金属基体的溶解（处理时间过长），而采用电解法清除可充分利用氢气泡的物理作用将腐蚀产物膜剥离，基体的损失较小，同时腐蚀产物层较厚的特点也极大地避免了金属离子的沉积。

本发明的一种实施方式在于在步骤（1）中采用柔性网板紧密地覆于金属结构试样的表面，通过计算覆于结构试样表面腐蚀区域的网孔数量占总网孔数量的百分比，获得金属结构试样的腐蚀产物覆盖面积占金属结构试样总面积的百分率。

该实施方式无需借助精密的图像采集仪器，操作相对简便，既可满足腐蚀产物清除前腐蚀产物层覆盖率评价的需要，又能较好地适应金属结构试样相对复杂的几何形状和结构因素。

本发明的一种实施方式在于在步骤（1）中将金属结构试样放入去腐蚀产物溶液中，在进行化学浸蚀的同时，施加1.0～3.5W/cm2左右的大功率超声波。

利用超声波在腐蚀溶液中较强的空化效应，对金属结构试样表面形成强烈的冲击波和微射流，对局部区域腐蚀产物膜的溶解和剥落过程具有较强的加速作用。

本发明的一种实施方式在于步骤（2）中采用金属结构试样表面的腐蚀产物层厚度磁性测厚仪或涡流测厚仪进行测量。这两种测厚方法均损及金属结构试样，对腐蚀产物层的影响也不大，其中磁性测厚仪主要用于铁基合金、锰基合金等黑色金属，涡流测厚仪主要用于铝合金、镁合金、钛合金等非黑色金属。

附图说明：

附图1为金属结构试样腐蚀产物清除程序的流程图；

附图2为金属结构试样表面腐蚀产物覆盖率评级用的柔性网板示意图。

具体实施方式：

参见附图1，本发明提出的金属结构试样腐蚀产物清除方法的具体实施方式分为两个步骤：