模拟高强铝合金在工业大气环境中的剥蚀加速试验方法
【专利摘要】本发明公开了一种模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀加速试验方法，属于高强铝合金剥落腐蚀的模拟【技术领域】。首先对试样进行预处理，将预处理后的试样放入电解质溶液中进行恒电位预极化，极化后进行超声波清洗，然后将超声波清洗后的试样放置在浸渍溶液中，浸渍一段时间，接着放入具有相对湿度和温度的环境中，展开对其剥落腐蚀深度的分析；通过对极化时间、浸渍溶液中Na2SO4和NaCl含量、温度和相对湿度的选择，可以模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀过程；研究高强铝合金在不同工业-海洋大气环境因素的剥落腐蚀规律和机理，具有较好的模拟性，可以从实验室模拟加速试验结果近视推测出户外长期暴露剥落腐蚀试验的结果。
【专利说明】模拟高强铝合金在工业大气环境中的剥蚀加速试验方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高强铝合金剥落腐蚀的模拟【技术领域】，具体涉及一种模拟高强铝合金在工业一海洋大气环境中的剥蚀加速试验方法。
【背景技术】
[0002]高强铝合金具有高的比强度、优良的可焊接性、较好的断裂韧性，是理想的地面装甲车辆、军工设备、航空航天器用轻质焊接结构材料，但其在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀倾向性较大，2024高强铝合金在我国工业-海洋大气环境的青岛试验站暴露20年后出现明显的剥落腐蚀，这将导致材料强度和塑性的大幅度下降，从而降低材料的使用寿命。
[0003]进行户外现场暴露试验能够获得户外自然大气环境下的腐蚀特征与数据，从而研究材料在真实大气环境下的腐蚀规律和影响因素，并为材料采取有效的防护措施提供依据。它的优点是能反映现场实际情况，所得到的数据直观、可靠，可以用来估算自然环境下金属的腐蚀寿命。但它也存在许多难以克服的缺点:一是试验周期长，长期暴露实验一般都超过了 20年，这难以对材料的耐腐蚀性进行快速评价；二是大气腐蚀具有复杂性和多样性的特点，一般是多种环境因素共同作用的结果，因此难以评估每个变量所起的作用。
[0004]室内模拟加速腐蚀试验受到研究者们的关注，现有技术中通常采用的模拟方法有全浸试验和盐雾试验，国际上通常采用全浸试验(EXCO)来评价高强铝合金的剥落腐蚀敏感性，如表1所示，Al-Cu-Mg系和Al-Zn-Cu-Mg系高强铝合金采用ASTM G34-79标准分别连续浸泡96小时和48小时，然后参照标准的照片对腐蚀情况按照级别进行评定。
[0005]表1
[0006]
【权利要求】
1.一种模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀加速试验方法，其特征在于，包括以下步骤: a选取高强铝合金并将其按照挤压方向进行线切割，得长方体的试样，将所述试样进行预处理，得预处理后的试样； b配制lmol/L的NaCl水溶液，作为电解质溶液，将上述预处理后的试样浸入所述电解质溶液内进行恒电位预极化，得极化后的试样； c将上述极化后的试样放入蒸馏水中进行超声波清洗；d由饱和盐溶液湿度法和烘箱法建立恒定的具有相对湿度和温度的环境；e分别配制0.08?0.6mol/L的Na2SO4溶液和0.15?0.6mol/L的NaCl溶液,将所述Na2SO4溶液和NaCl溶液混合，作为浸溃溶液； f将上述步骤c超声波清洗后的试样放置于步骤f所述的浸溃溶液中，浸溃一段时间后取出，接着放入步骤d所述的具有相对湿度和温度的环境中；按此放置顺序循环若干天，得剥落腐蚀后的试样； g拍摄上述剥落腐蚀后的试样截面，展开剥落腐蚀深度分析。
2.根据权利要求1所述的模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀加速试验方法，其特征在于:所述步骤a中，所述试样预处理步骤包括:将所述试样依次进行除油、清洗、脱水和自然风干的步骤。
3.根据权利要求1所述的模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀加速试验方法，其特征在于:所述步骤b中，对所述预处理后的试样截面进行恒电位预极化，预处理后的试样作为工作电极，选用石墨作为对电极；所述恒电位为-570?_620mV,极化时间为4?32小时。
4.根据权利要求1所述的模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀加速试验方法，其特征在于:所述步骤c中，清洗时间为I?3小时。
5.根据权利要求1所述的模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀加速试验方法，其特征在于:所述步骤d中，相对湿度为89?98%，温度为20?40°C。
6.根据权利要求1所述的模拟高强铝合金在工业-海洋大气环境中的剥落腐蚀加速试验方法，其特征在于:所述步骤g中，浸溃温度为20?30°C，浸溃时间为8?15分钟；在具有相对温度和湿度的环境中放置22?24小时，循环22?70天。
【文档编号】G01N17/00GK103940728SQ201410151337
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】孙霜青, 胡松青, 李春玲, 王秀民, 杜建平 申请人:中国石油大学(华东)