[发明专利]一种稀土系镁合金腐蚀后力学性能的测试方法及其应用

说明书

本发明公开一种稀土系镁合金腐蚀后力学性能的测试方法及其应用，测试方法包括如下过程：对腐蚀后的稀土系镁合金拉伸试样进行清洗、干燥；将清洗、干燥后的稀土系镁合金拉伸试样拉伸段的表面进行散斑处理；将进行了散斑处理的稀土系镁合金拉伸试样进行拉伸试验，同时通过数字散斑相关方法观测稀土系镁合金拉伸试样散斑处理部位，计算得到拉伸过程中稀土系镁合金拉伸试样的应力应变。本发明通过在传统拉伸实验中引入数字图像相关方法和腐蚀变量，获得一种简单易行的新型力学实验测试技术，无需进行原位测量，设备搭建的成本较低、提高了实验效率。

技术领域

本发明属于腐蚀检测技术领域，具体涉及一种稀土系镁合金腐蚀后力学性能的测试方法及其应用。

背景技术

镁合金是一种性能优良的轻金属，近些年广泛应用于医疗，国防及高新产业等，但其较差的耐腐蚀性成为限制其应用的一大关卡。因此腐蚀后力学性能的变化对镁合金器件的安全使用，特别是服役环境和服役年限，都具有决定性价值。此外，腐蚀后力学性能的变化所反应出的腐蚀机理对改进材料的耐腐蚀性也具有重要参考价值。然而，传统力学试验通常只能对材料的总体力学性能进行宏观的概括总结。腐蚀带来的微观蚀坑，裂纹，腐蚀产物等不均匀变化对局部范围的影响无法被观测到，更无法反映这些微观应变到宏观应变的演化规律。这种信息的缺失对材料的深入研究非常不利。

数字图像相关方法(digital image correlation DIC，又称数字散斑相关方法)，是一种结合现代数字图像处理和分析技术的实验测试技术。区别于传统力学测量的一维数据，利用这种非接触式的光学应变测量系统，能够直观清晰地反应被测量物体的二维甚至三维的变形行为。该技术不需要特殊测量环境，具有非常宽广的测量范围，和强大的扩展分析能力。将其引入材料的力学性能测试，能够对材料的微观应变演化进行详细的观测与分析，对研究材料的腐蚀机理及腐蚀条件对材料力学性能的影响具有重要价值。但目前上述方法多运用于原位测试装置，存在腐蚀液影响成像，设备搭建成本高难度大，实验时间长等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种稀土系镁合金腐蚀后力学性能的测试方法及其应用，本发明通过在传统拉伸实验中引入数字图像相关方法和腐蚀变量，获得一种简单易行的新型力学实验测试技术，无需进行原位测量，设备搭建的成本较低、提高了实验效率。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

一种稀土系镁合金腐蚀后力学性能的测试方法，包括如下过程：

对腐蚀后的稀土系镁合金拉伸试样进行清洗、干燥；

将清洗、干燥后的稀土系镁合金拉伸试样拉伸段的表面进行散斑处理；

将进行了散斑处理的稀土系镁合金拉伸试样进行拉伸试验，同时通过数字散斑相关方法观测稀土系镁合金拉伸试样散斑处理部位，计算得到拉伸过程中稀土系镁合金拉伸试样的应力应变。

优选的，对稀土系镁合金拉伸试样拉伸段的表面进行散斑处理时，先均匀的喷一层白漆，待白漆完全晾干后，用黑色喷漆在白漆上喷出均匀随机的散斑点，再次晾干，散斑处理完成。

优选的，对稀土系镁合金拉伸试样拉伸段的表面进行散斑处理时，黑白各占50％的比例。

优选的，一个散斑的大小占到数字散斑相关方法观测时的5-7个像素点。

优选的，对稀土系镁合金拉伸试样进行腐蚀时，对拉伸段进行不同条件下的腐蚀。

优选的，对拉伸段进行腐蚀的条件为根据稀土系镁合金的服役条件选择的参数。

优选的，对拉伸段进行腐蚀的条件包括腐蚀时间、腐蚀溶液和腐蚀温度。

优选的，稀土系镁合金拉伸试样制备过程包括：将稀土系镁合金拉伸试样表面的氧化层打磨掉，之后用去离子水和无水乙醇冲洗干净，再进行烘干；之后将稀土系镁合金拉伸试样使用胶带将夹持端包裹住，之后再进行腐蚀。