[发明专利]SLM成型金属产品的整体耐腐蚀性检测方法

说明书

本发明涉及一种SLM成型金属产品的整体耐腐蚀性检测方法，该方法在SLM成型过程中同时制得了代表产品不同平面的试样，然后将这些试样分别制成工作电极并利用电化学工作站测试其极化曲线，进而可以评价SLM金属产品整体的耐腐蚀性。该方法无需破坏产品，检测成本低、花费时间短，每一个试样都能更加准确的反应产品内部不同平面的耐腐蚀性能，结果更加准确可靠，尤其适用于小尺寸和复杂形状产品的无损检测。

技术领域

本发明涉及无损检测及金属防腐技术领域，具体涉及一种SLM成型金属产品的整体耐腐蚀性无损检测方法。

背景技术

选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)是一种先进的增材制造技术，该技术通过高能量密度的激光熔化合金粉末，能够得到各种形状和用途的金属产品。在实际应用中，SLM生产的40Cr13等不锈钢产品具有足够好的机械性能，其与采用传统制备方法成型的同类产品相比，机械性能相当或者稍有提升，十分适合工业应用。

不锈钢的耐腐蚀性能是评定其能否应用于实际生产的一个重要指标。耐腐蚀性能主要取决于材料的表面形貌、相组成以及组织结构是否均匀等因素。采用SLM技术制备的不锈钢材料与采用传统方式成型的同成分不锈钢材料具有较大的不同。首先，SLM利用激光成型使得产品中存在较明显的熔覆道，导致组织成分和相组成具有较为明显的不均匀性；其次，SLM制备的不锈钢产品存在孔隙和小孔。孔隙、相组成及组织成分是影响不锈钢产品耐蚀性能的关键因素。因此，采用SLM技术制备的不锈钢产品与采用传统方式制备的不锈钢产品耐腐蚀性能不同。目前，对该类产品的耐蚀性能尚缺乏系统性的研究，迫切需要新的评估标准和检测方法。

目前针对不锈钢产品的耐蚀性能评估、检测方法主要包括盐雾测试、三氯化铁试验等。对于SLM制备的产品而言，这些测试方法有两方面的局限：一方面，这些测试方法都属于破坏性试验，需要准备一定尺寸和若干数量的样品进行检测。考虑到SLM制备的产品通常尺寸较小，且产品以定制化为主，生产量一般为有限数件甚至单件，因此传统的耐蚀性能评估方法对SLM不锈钢产品而言并不适用，时间成本和经济成本较高，难以实现；另一方面，传统制备方法所得样品各个部位往往是均匀的，而SLM工艺的特点使得产品在Z轴方向存在一定的相成分和孔隙率区别，导致在该方向上的耐腐蚀性能也有区别。对于单件SLM产品，需要在多个位置分别取样进行测试，方能获得全面的耐腐蚀性能评估结果。

发明人团队较早前公开了一种耐腐蚀性能测试方法(CN107121377A)，采用的是浸泡法，在实际操作中存在两方面的局限。首先该方法需要制备直径10mm高度5mm的圆柱体试样，试样尺寸较大，对于小尺寸SLM产品而言存在试样制备难度较大的问题，特别是内部具有复杂结构的SLM产品基本无法制备出合适的浸泡法试样，导致评估可靠性不足。其次，浸泡法难以提供腐蚀机制的科学解释，不便于后期改进提高产品的耐蚀性。

舒明勇等人(CN108548775A)公开了一种搪瓷涂层耐腐蚀性测试方法，该方法首先将搪瓷涂层制成电极，然后在腐蚀溶液中利用电化学分析法测试其极化曲线，计算出腐蚀电位和腐蚀电流密度，最终得到腐蚀速度。该方法和上述传统方法类似，同样属于破坏性试验，需要提前制备一定尺寸和若干数量的样品，对于层与层之间并不均匀的SLM不锈钢产品并不适用。

本发明在总结吸收前述各种方法优点的基础上进一步改进创新，成功开发出了一种新的SLM成型金属产品整体耐腐蚀性无损检测方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有耐腐蚀性检测方法不适用于SLM成型的金属产品等问题，创造性的开发了一种专用于此类产品的耐腐蚀性综合评估检测方法。该方法能够在SLM成型金属产品的同时得到各个选定层的耐腐蚀检测试样，再利用其测定各层的耐腐蚀性能，进而得出整个SLM金属产品的耐腐蚀性能。为实现上述目的，为发明所采用的技术方案如下：

SLM成型的金属产品的整体耐腐蚀性检测方法，具体包括以下步骤：