[发明专利]耐候钢快速成锈后表面锈层的评价方法

说明书

本发明属于腐蚀检验技术领域，具体涉及耐候钢快速成锈后表面锈层的评价方法。使用标准格栅板将耐候钢试样表面进行精准分区，通过拉曼光谱进行微观分析，确认锈层成分及各成分的比值，通过色差仪对锈层颜色进行半定量分析，找到耐候钢表面锈层宏观颜色与微观组分之间的对应关系。通过对不同颜色锈层的对比分析，可以建立一套宏观评价锈层性能的方法，只要通过测定锈层的色差值，即可以确定锈层中各组分的含量范围，为工程使用提供了精准的支撑，色差仪便于携带可以随身携带去工程应用场所，为后期工地上评估耐候钢成锈情况提供强有力支撑。

技术领域

本发明属于腐蚀检验技术领域，具体涉及耐候钢快速成锈后表面锈层的评价方法。

背景技术

大气腐蚀是造成产品、设备、装置、结构件等早期失效与破坏的重要原因。每年因大气腐蚀造成的经济损失约占国民经济年总值的5％，其损失极为惊人。钢铁大气腐蚀速度与其所处的大气环境密切相关。大气中不同的污染物对钢铁的腐蚀速率有不同的影响。工业性大气中的SO₂与海洋性大气中的盐粒子对钢铁腐蚀速度的影响最大，在纯净的乡村大气环境中钢铁腐蚀率很低。钢铁的大气腐蚀是一个复杂的体系，除人为的环境污染外，腐蚀率还与风速风向、气温雨量、降露周期、太阳辐射、季节变换及大气中自然尘埃等有关。在大气中，碳钢表面形成的锈层疏松，有大量的微裂纹和空洞，故不能起到很好的保护作用。而耐候钢表面会形成致密的氧化层，可阻止腐蚀介质的进入，抗大气腐蚀性能相对于碳钢表现出明显的优势。

裸装使用是耐候钢最突出的优点，也是最为常见的使用方法，可以最大程度发挥耐候钢的效益。一般经过4～15年后，耐候钢表面才能形成一层致密的锈层，锈层逐渐稳定，腐蚀发展减慢，外观呈美丽的巧克力色，从而达到保护基体的目的，这是耐候钢独特的使用方法。实践证明，在无严重大气污染或非特别潮湿的地区，耐候钢可直接裸露于大气中。在自然环境下，耐候钢形成稳定的保护性锈层需要4年及以上的时间，并且耐候钢在形成稳定化锈层之前，在早期常常会出现锈液流挂现象，特别是当大气中污染物(Cl^-、SO₂)浓度较高时，流挂现象更加严重，对环境造成了一定的污染，也极大影响了耐候钢建筑物的美观，这严重限制了耐候钢作为装饰板的应用范围。

为解决裸露耐候钢的腐蚀问题，在建筑、桥梁、车辆等很多领域，耐候钢和普通碳钢一样，大都采用涂装。由于耐候钢锈层稳定，使涂装后的耐候钢涂装层不易脱落，涂装性能比普通碳钢提高1.5～10倍。因此，涂装后的耐候钢与普通碳钢相比，具有极优越的耐蚀性。这是因为在耐候钢表面施行涂装后，涂膜与基体附着力增强，在涂膜下发生局部腐蚀速度减小，使涂膜受到损伤的几率减少，另外由于其铁锈扩展的速度也比普通钢的慢，因此延长了涂膜劣化的时间，从而降低了重新涂装维持费用。但涂装增加使用成本和操作工序，对于大型工程来说，增加的工程投资相当大。

耐候钢在自然裸露条件下使用最理想，也最经济，但是在该使用条件下，其表面生成致密稳定的保护性锈层所需要的时间较长(耐候钢形成稳定的保护性锈层需要4年及以上的时间)，并且在使用前期通常出现锈液流挂与飞散等环境污染的问题。因此，在较短时间内使耐候钢表面形成稳定锈层成了近些年来国内外的研究热点。目前宝钢、鞍钢、金属研究所等公司企业都相应形成了自己的快速成锈方法，通过在耐候钢板表面刷涂或者滚涂一种快速成锈及剂，促使耐候钢表面在短时间内形成表面锈层，从而达到减缓耐候钢腐蚀速率，保护基材的作用，这一技术目前逐渐在推广，未来也会成为耐候钢使用的一大重要方向。但耐候钢快速成锈后，锈层的性能到底是否达到了使用要求的评价方法，目前国内仅限于对耐候钢快速成锈后用目测的方式进行评估评价，对锈层性能是否能满足使用要求并没有较好的、客观的评价方法，所以建立一种可量化的耐候钢锈层的测量方法是十分必要的。

发明内容

针对耐候钢快速成锈后的锈层评价方法相对缺乏的问题，本发明提出了一种耐候钢快速成锈后的锈层微观结合宏观的评价方法，旨在通过宏观观测即可以知道锈层的微观组分，为确定锈层的耐蚀性提供客观依据。