Ăn mòn là sự phá hủy hoặc suy thoái vật liệu hoặc tính chất của chúng do môi trường gây ra. Hầu hết sự ăn mòn xảy ra trong môi trường khí quyển, nơi chứa các thành phần ăn mòn và các yếu tố ăn mòn như oxy, độ ẩm, thay đổi nhiệt độ và chất ô nhiễm.
Ăn mòn tuần hoàn là sự ăn mòn khí quyển phổ biến và có tính phá hoại nhất. Ăn mòn tuần hoàn trên bề mặt vật liệu kim loại là do các ion clorua có trong bề mặt kim loại của lớp oxy hóa và lớp bảo vệ của bề mặt kim loại thâm nhập và phản ứng điện hóa kim loại bên trong gây ra. Đồng thời, các ion clo chứa một năng lượng hydrat hóa nhất định, dễ bị hấp phụ trong các lỗ rỗng của bề mặt kim loại, các vết nứt chen chúc và thay thế oxy trong lớp oxit, các oxit không hòa tan thành clorua hòa tan, do đó sự thụ động của trạng thái bề mặt thành bề mặt hoạt động.
Thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn là một loại thử nghiệm môi trường chủ yếu sử dụng thiết bị thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn để tạo ra mô phỏng nhân tạo các điều kiện môi trường ăn mòn tuần hoàn để đánh giá khả năng chống ăn mòn của sản phẩm hoặc vật liệu kim loại. Nó được chia thành hai loại, một là thử nghiệm tiếp xúc với môi trường tự nhiên, một là thử nghiệm mô phỏng tăng tốc nhân tạo của thử nghiệm môi trường ăn mòn tuần hoàn.
Mô phỏng nhân tạo thử nghiệm môi trường ăn mòn tuần hoàn là sử dụng thiết bị thử nghiệm không gian có thể tích nhất định - Buồng thử ăn mòn tuần hoàn (Hình), trong không gian có thể tích nhất định bằng phương pháp nhân tạo, tạo ra môi trường ăn mòn tuần hoàn để đánh giá chất lượng khả năng chống ăn mòn của sản phẩm.
So với môi trường tự nhiên, nồng độ muối clorua của môi trường Ăn mòn tuần hoàn của nó có thể gấp nhiều lần hoặc hàng chục lần hàm lượng Ăn mòn tuần hoàn của môi trường tự nhiên nói chung, do đó tốc độ ăn mòn tăng lên rất nhiều, thử nghiệm Ăn mòn tuần hoàn trên sản phẩm, thời gian để có kết quả cũng được rút ngắn rất nhiều. Chẳng hạn như trong môi trường tiếp xúc tự nhiên để thử nghiệm mẫu sản phẩm, để ăn mòn có thể mất 1 năm, trong khi trong điều kiện môi trường Ăn mòn tuần hoàn mô phỏng nhân tạo, chỉ cần 24 giờ, bạn có thể có được kết quả tương tự.
Ăn mòn tuần hoàn mô phỏng trong phòng thí nghiệm có thể được chia thành bốn loại
(1)Kiểm tra ăn mòn tuần hoàn trung tính (kiểm tra NSS)là phương pháp thử ăn mòn tăng tốc xuất hiện sớm nhất và hiện đang được sử dụng rộng rãi nhất. Nó sử dụng dung dịch muối natri clorua 5%, giá trị PH của dung dịch được điều chỉnh trong phạm vi trung tính (6,5 ~ 7,2) làm dung dịch để phun. Nhiệt độ thử nghiệm được lấy là 35 ℃, tốc độ lắng của yêu cầu ăn mòn tuần hoàn trong 1 ~ 2ml / 80cm / h.
(2)Axit axetic Thử nghiệm ăn mòn vòng (thử nghiệm ASS)được phát triển trên cơ sở thử nghiệm Ăn mòn tuần hoàn trung tính. Đó là thêm một ít axit axetic băng giá vào dung dịch natri clorua 5%, để giá trị PH của dung dịch giảm xuống khoảng 3, dung dịch trở nên có tính axit và sự hình thành Ăn mòn tuần hoàn cuối cùng cũng chuyển từ Ăn mòn tuần hoàn trung tính sang axit. Tốc độ ăn mòn của nó nhanh hơn khoảng 3 lần so với thử nghiệm NSS.
(3)Axit axetic tăng tốc bằng muối đồng Thử nghiệm ăn mòn vòng (thử nghiệm CASS)là một thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn nhanh mới được nước ngoài phát triển, nhiệt độ thử nghiệm là 50℃, dung dịch muối với một lượng nhỏ muối đồng - đồng clorua, ăn mòn mạnh. Tốc độ ăn mòn của nó gấp khoảng 8 lần thử nghiệm NSS.
(4)Kiểm tra ăn mòn tuần hoàn xen kẽlà một thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn toàn diện, thực chất là thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn trung tính cộng với thử nghiệm độ ẩm và nhiệt độ không đổi. Chủ yếu được sử dụng cho toàn bộ sản phẩm dạng khoang, thông qua sự xâm nhập của môi trường ẩm ướt, để ăn mòn tuần hoàn không chỉ được tạo ra trên bề mặt sản phẩm mà còn bên trong sản phẩm. Đó là sản phẩm trong hai điều kiện môi trường ăn mòn tuần hoàn và nhiệt độ ẩm xen kẽ, và cuối cùng đánh giá các tính chất điện và cơ học của toàn bộ sản phẩm có hoặc không có thay đổi.
Kết quả thử nghiệm của thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn thường được đưa ra dưới dạng định tính hơn là định lượng. Có bốn phương pháp đánh giá cụ thể.
①phương pháp đánh giá xếp hạnglà diện tích ăn mòn và tổng diện tích theo tỷ lệ phần trăm theo một phương pháp phân chia nhất định thành nhiều mức, lấy một mức nhất định làm cơ sở đánh giá có trình độ, thích hợp cho các mẫu phẳng để đánh giá.
②phương pháp cân nhắc phán đoánlà thông qua phương pháp cân trọng lượng mẫu trước và sau khi thử nghiệm ăn mòn, tính toán trọng lượng hao hụt do ăn mòn để đánh giá chất lượng khả năng chống ăn mòn của mẫu, đặc biệt thích hợp để đánh giá chất lượng khả năng chống ăn mòn của kim loại.
③phương pháp xác định hình dạng ăn mònlà phương pháp xác định định tính, là thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn, xem sản phẩm có tạo ra hiện tượng ăn mòn hay không để xác định mẫu, tiêu chuẩn sản phẩm chung chủ yếu được sử dụng trong phương pháp này.
④phương pháp phân tích thống kê dữ liệu ăn mòncung cấp thiết kế các thử nghiệm ăn mòn, phân tích dữ liệu ăn mòn, dữ liệu ăn mòn để xác định mức độ tin cậy của phương pháp, chủ yếu được sử dụng để phân tích, ăn mòn thống kê, chứ không phải dành riêng cho việc đánh giá chất lượng sản phẩm cụ thể.
Kiểm tra ăn mòn tuần hoàn của thép không gỉ
Thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn được phát minh vào đầu thế kỷ XX, là "thử nghiệm ăn mòn" được sử dụng lâu nhất, vật liệu có khả năng chống ăn mòn cao được người dùng ưa chuộng, đã trở thành thử nghiệm "phổ biến". Lý do chính như sau: ① tiết kiệm thời gian; ② chi phí thấp; ③ có thể thử nghiệm nhiều loại vật liệu; ④ kết quả đơn giản và rõ ràng, có lợi cho việc giải quyết tranh chấp thương mại.
Trên thực tế, thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn của thép không gỉ là thử nghiệm được biết đến rộng rãi nhất - vật liệu này có thể thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn trong bao nhiêu giờ? Những người thực hành chắc hẳn không còn xa lạ với câu hỏi này.
Các nhà cung cấp vật liệu thường sử dụngthụ động hóađiều trị hoặccải thiện chất lượng đánh bóng bề mặt, v.v., để cải thiện thời gian thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn của thép không gỉ. Tuy nhiên, yếu tố quyết định quan trọng nhất là thành phần của chính thép không gỉ, tức là hàm lượng crom, molypden và niken.
Hàm lượng hai nguyên tố crom và molypden càng cao thì hiệu suất chống ăn mòn cần thiết để chống lại hiện tượng rỗ và ăn mòn khe hở bắt đầu xuất hiện càng mạnh. Khả năng chống ăn mòn này được thể hiện bằng cái gọi làSức đề kháng rỗ tương đươngGiá trị (PRE): PRE = %Cr + 3,3 x %Mo.
Mặc dù niken không làm tăng khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn khe hở của thép, nhưng nó có thể làm chậm hiệu quả tốc độ ăn mòn sau khi quá trình ăn mòn đã bắt đầu. Do đó, thép không gỉ austenit chứa niken có xu hướng hoạt động tốt hơn nhiều trong các thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn và ăn mòn ít nghiêm trọng hơn nhiều so với thép không gỉ ferritic có hàm lượng niken thấp có khả năng chống ăn mòn rỗ tương đương
Thông tin thú vị: Đối với thép 304 tiêu chuẩn, Ăn mòn tuần hoàn trung tính thường nằm trong khoảng từ 48 đến 72 giờ; đối với thép 316 tiêu chuẩn, Ăn mòn tuần hoàn trung tính thường nằm trong khoảng từ 72 đến 120 giờ.
Cần lưu ý rằngcáiĂn mòn tuần hoànKiểm tra có những nhược điểm lớn khi kiểm tra các đặc tính của thép không gỉ.Hàm lượng clorua trong ăn mòn tuần hoàn trong thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn cực kỳ cao, vượt xa môi trường thực tế, do đó thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn trong môi trường ứng dụng thực tế với hàm lượng clorua rất thấp cũng sẽ bị ăn mòn trong thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn.
Thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn làm thay đổi hành vi ăn mòn của thép không gỉ, không thể coi là thử nghiệm tăng tốc hay thử nghiệm mô phỏng. Kết quả là phiến diện và không có mối quan hệ tương đương với hiệu suất thực tế của thép không gỉ cuối cùng được đưa vào sử dụng.
Vì vậy, chúng ta có thể sử dụng thử nghiệm Ăn mòn tuần hoàn để so sánh khả năng chống ăn mòn của các loại thép không gỉ khác nhau, nhưng thử nghiệm này chỉ có thể đánh giá vật liệu. Khi lựa chọn vật liệu thép không gỉ cụ thể, chỉ riêng thử nghiệm Ăn mòn tuần hoàn thường không cung cấp đủ thông tin, vì chúng ta không hiểu đầy đủ về mối liên hệ giữa các điều kiện thử nghiệm và môi trường ứng dụng thực tế.
Vì lý do tương tự, không thể ước tính tuổi thọ của sản phẩm chỉ dựa trên thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn của mẫu thép không gỉ.
Ngoài ra, không thể so sánh giữa các loại thép khác nhau, ví dụ, chúng ta không thể so sánh thép không gỉ với thép cacbon phủ, vì cơ chế ăn mòn của hai vật liệu được sử dụng trong thử nghiệm rất khác nhau và mối tương quan giữa kết quả thử nghiệm và môi trường thực tế mà sản phẩm sẽ được sử dụng cũng không giống nhau.
Thời gian đăng: 06-11-2023