[发明专利]动态腐蚀性能测试方法

说明书

本发明提供一种动态腐蚀性能测试方法，用于测试金属材料的动态腐蚀性能，包括：取一直角弯管；提供一动态腐蚀性能测试装置，所述动态腐蚀装置包括水槽、水泵和控制器，其中，所述水槽与所述水泵连通，所述水泵与所述直角弯管的一端连接，所述直角弯管的另一端与所述控制器连接，所述控制器与所述水槽连通；在所述水槽中配置腐蚀溶液；启动所述水泵，所述腐蚀溶液通过所述水泵进入所述直角弯管，所述控制器控制所述腐蚀溶液对所述直角弯管的内壁进行冲刷的流量并记录冲刷时间；停止所述水泵，取下所述直角弯管，测定所述直角弯管的动态腐蚀性能，其中，采用重量法、表面观察法或电化学测试法对所述直角弯管的动态腐蚀性能进行测试。

技术领域

本发明涉及材料性能测试领域，特别涉及一种动态腐蚀性能测试方法。

背景技术

对很多在海水中或类似海洋环境中长期服役的工件来说，由于海水本身是一种强的腐蚀介质，加上波浪和潮流对工件的低频往复冲击，工件的表面会发生损坏，在海水冲刷的协同作用下，工件的腐蚀速度急剧增加，相比于传统的静态腐蚀过程，工件在海洋环境中的服役周期会迅速缩短而导致工件失效，造成极大的安全隐患，因此研究在材料的动态冲刷耐腐蚀性能十分重要。

目前，材料的动态动态腐蚀性能的测试试验主要包括以下几种：

(1)旋转试验

这类试验的设备主要用于实验室模拟试验，一般用于测试圆盘、圆筒、圆棒、方片等形状的试样，以ASTM-STP655标准中介绍的Stauffer试验设备为代表。通过改变旋转速率和圆盘直径可在圆盘试样上建立一系列不同的圆周速度，前提是要求圆盘试样足够大，以便观察临界速度范围。在离圆盘中心某处将发生由层流向湍流的转变，这常常导致腐蚀速率的突然增大，也可以用长条试样代替圆盘试样。旋转圆盘试样腐蚀后的表面形貌与黄铜螺旋桨上所观察到的腐蚀特征十分相像，这说明旋转圆盘试验很好地模拟了螺旋桨的腐蚀情况，是评定螺旋桨材料耐蚀性的主要手段。这种试验方法具有操作简单、方便、价格低廉，测试用溶液量小(一般可小于4L)，试验周期短等优点，因此,有较多研究者使用旋转类设备来模拟流动态的电化学体系中传质的影响。60年代出现了对传输过程的研究,这些研究工作为研究动水腐蚀、了解多相流体特性和建立流体动力学的测量技术打下了基础。该类装置在操作上还存在一些问题，如高速旋转时易产生剧烈振颤，所以对旋转轴的垂直度要求很高，另外，在进行电化学测量时,电极的电化学信号的导出也有问题。这种试验方法不易控制流体的流动特性,因为当试样旋转时，试样给流体施加一个离心力，使得流体经过试样表面时既有环向运动，又有径向运动。在旋转试验中除旋转圆盘和旋转圆筒有良好的流体力学模型外，其它几种均比较复杂。外国学者曾对此有过详细论述，认为实验室条件下旋转圆盘最为适宜，也有人也认为旋转圆筒较为适宜。具体试验方法可参阅标准NACE TM02-70，可控流速的流动液体实验室腐蚀试验法。

(2)管流试验

管流模拟试验是另一种使用比较广泛的试验方法,其试验装置就是一个海水循环系统。这种方法在管道的形状、管道安装、流体流速及流体成分等方面可以很好地模拟实际设备的工况条件，只是这种方法与其它方法比较起来,需要的溶液量大，试验费用比较高，操作也比较复杂，其优点是易于控制和测量流体的流动特性,流体中固体颗粒的分布比较均匀。另外，在相关领域中，对管流流体的流动特性研究的比较深入。这种方法得到的试验结果可以与传质系数、雷诺数等流体力学参数联系起来，试验结果易于解释说明，并可以推广到其它的简单流型。值得一提的是，在这种方法的基础上，可将激光测速技术与动态腐蚀试验结合起来，研究了流体运动特性对动态腐蚀过程的影响。

(3)喷射冲击试验