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材料及制品（腐蝕試驗(yàn)）檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-21 23:22:44 更新時(shí)間：2025-07-20 23:22:45

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

材料及制品（腐蝕試驗(yàn)）檢測(cè)

材料及制品在服役過(guò)程中常面臨各種環(huán)境（如大氣、海水、工業(yè)介質(zhì)、土壤等）的侵蝕作用，腐蝕是其失效的主要形式之一，直接影響產(chǎn)品的安全性、可靠性和使用壽命。腐蝕試驗(yàn)檢測(cè)是通過(guò)模擬或加速材料在實(shí)際環(huán)境中可能遭遇的腐蝕條件，系統(tǒng)評(píng)估其耐腐蝕性能、預(yù)測(cè)服役壽命、篩選防護(hù)工藝及質(zhì)量控制的關(guān)鍵手段。該檢測(cè)對(duì)于航空航天、海洋工程、石油化工、汽車制造、電力設(shè)施、醫(yī)療器械等眾多工業(yè)領(lǐng)域至關(guān)重要，是保障材料選型合理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化、延長(zhǎng)使用壽命的核心環(huán)節(jié)。

主要檢測(cè)項(xiàng)目

腐蝕試驗(yàn)檢測(cè)涵蓋廣泛的評(píng)價(jià)維度，主要包括：

均勻腐蝕速率測(cè)定：評(píng)估材料整體表面在腐蝕介質(zhì)中的平均失重或增重速率。
局部腐蝕評(píng)價(jià)：包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）、腐蝕疲勞、氫脆等的敏感性測(cè)試及形貌分析。
電化學(xué)性能測(cè)試：如開(kāi)路電位（OCP）、極化曲線（動(dòng)電位掃描）、電化學(xué)阻抗譜（EIS）、恒電位/恒電流測(cè)試等，用于研究腐蝕機(jī)理和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)：如鹽霧試驗(yàn)（NSS, AASS, CASS）、濕熱試驗(yàn)、二氧化硫（SO?）試驗(yàn)、循環(huán)腐蝕試驗(yàn)（CCT）、模擬海水/土壤浸泡試驗(yàn)等，模擬特定嚴(yán)酷環(huán)境。
涂層/鍍層耐蝕性評(píng)估：評(píng)價(jià)防護(hù)層（如油漆、電鍍層、轉(zhuǎn)化膜、熱噴涂涂層）的附著力、耐鹽霧性、耐候性、耐化學(xué)品性等。

關(guān)鍵檢測(cè)儀器

腐蝕試驗(yàn)的準(zhǔn)確性與可靠性高度依賴于先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備：

鹽霧試驗(yàn)箱：用于進(jìn)行中性鹽霧（NSS）、醋酸鹽霧（AASS）、銅加速醋酸鹽霧（CASS）等加速腐蝕試驗(yàn)。
恒溫恒濕箱/濕熱試驗(yàn)箱：模擬高溫高濕環(huán)境，評(píng)估材料及涂層的耐濕熱老化性能。
氣體腐蝕試驗(yàn)箱：用于含SO?、H?S、Cl?、NOx等腐蝕性氣體的環(huán)境模擬試驗(yàn)。
電化學(xué)工作站：核心設(shè)備，用于測(cè)量電位、電流、阻抗等電化學(xué)參數(shù)，進(jìn)行極化曲線、EIS、腐蝕速率計(jì)算等測(cè)試。
浸泡試驗(yàn)裝置：用于材料在特定溶液（酸、堿、鹽、模擬海水/土壤溶液等）中長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)。
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）試驗(yàn)機(jī)：如恒載荷試驗(yàn)機(jī)、U型彎、C型環(huán)試驗(yàn)裝置等，評(píng)價(jià)材料在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下的開(kāi)裂敏感性。
顯微鏡（光學(xué)/電子顯微）：用于觀察腐蝕形貌、點(diǎn)蝕深度、裂紋擴(kuò)展、晶間腐蝕特征等。
表面分析儀器：如X射線光電子能譜（XPS）、掃描電子顯微鏡（SEM）及能譜儀（EDS）、激光共聚焦顯微鏡等，用于腐蝕產(chǎn)物成分分析、微觀結(jié)構(gòu)表征和三維形貌測(cè)量。

常用檢測(cè)方法

依據(jù)評(píng)價(jià)目的和標(biāo)準(zhǔn)要求，采用不同的檢測(cè)方法：

失重/增重法：最經(jīng)典、直觀的方法，通過(guò)測(cè)量試樣腐蝕前后的質(zhì)量變化計(jì)算平均腐蝕速率。
電化學(xué)測(cè)試法：
- 極化曲線法：通過(guò)施加變化的電位測(cè)量電流響應(yīng)，得到腐蝕電流密度（I_corr）、Tafel斜率，計(jì)算腐蝕速率，判斷腐蝕類型。
- 電化學(xué)阻抗譜（EIS）：施加小幅交流信號(hào)，測(cè)量阻抗隨頻率的變化，用于研究腐蝕界面過(guò)程、涂層防護(hù)性能、緩蝕劑效率等，提供豐富界面信息。
加速環(huán)境試驗(yàn)法：
- 鹽霧試驗(yàn)：（如NSS, AASS, CASS）是最廣泛使用的加速腐蝕試驗(yàn)方法之一。
- 循環(huán)腐蝕試驗(yàn)（CCT）：模擬真實(shí)環(huán)境中的干/濕交替、溫度變化、污染物沉積等多因素協(xié)同作用，結(jié)果更接近實(shí)際。
- 濕熱試驗(yàn)：評(píng)估材料在潮濕高溫環(huán)境下的耐蝕性和涂層附著力。
局部腐蝕評(píng)價(jià)方法：
- 點(diǎn)蝕評(píng)價(jià)：測(cè)量點(diǎn)蝕深度、密度，計(jì)算點(diǎn)蝕因子。
- 晶間腐蝕評(píng)價(jià)：如草酸電解侵蝕試驗(yàn)（奧氏體不銹鋼）、硫酸-硫酸銅試驗(yàn)（銅合金）、硝酸試驗(yàn)等，結(jié)合金相觀察。
- 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）評(píng)價(jià)：采用慢應(yīng)變速率試驗(yàn)（SSRT）、恒載荷/恒變形試驗(yàn)、U型彎曲試驗(yàn)等。

依據(jù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

腐蝕試驗(yàn)需嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保測(cè)試結(jié)果的可比性和權(quán)威性。常用標(biāo)準(zhǔn)體系包括：

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）：
- ISO 9227: 人造氣氛腐蝕試驗(yàn) - 鹽霧試驗(yàn)
- ISO 16701: 金屬和合金的腐蝕 - 人工大氣中的腐蝕 - 加速腐蝕試驗(yàn)，涉及循環(huán)暴露于鹽霧、“干燥”和“濕潤(rùn)”條件
- ISO 11845: 金屬和合金的腐蝕 - 腐蝕試驗(yàn)的一般原則
- ISO 11130: 金屬和合金的腐蝕 - 交替浸入試驗(yàn)
- ISO 17475: 電化學(xué)測(cè)試方法恒電位和動(dòng)電位極化測(cè)量導(dǎo)則
美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）：
- ASTM B117: 操作鹽霧（霧）裝置的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程
- ASTM G31: 金屬實(shí)驗(yàn)室浸沒(méi)腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)指南
- ASTM G5: 動(dòng)電位陽(yáng)極極化測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)參考方法
- ASTM G59: 用于進(jìn)行動(dòng)電位極化電阻測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
- ASTM G61: 測(cè)量循環(huán)動(dòng)電位極化曲線以確定局部腐蝕敏感性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
- ASTM G102: 根據(jù)電化學(xué)測(cè)量計(jì)算腐蝕速率和相關(guān)信息的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程
- ASTM G34: 2XXX和7XXX系鋁合金剝落腐蝕敏感性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（EXCO試驗(yàn)）
- ASTM G48: 不銹鋼和相關(guān)合金使用三氯化鐵溶液測(cè)定點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕抗力
- ASTM G36: 奧氏體不銹鋼在沸騰氯化鎂溶液中應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）：
- GB/T 10125: 人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)
- GB/T 6461: 金屬基體上金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣和試件的評(píng)級(jí)
- GB/T 24195: 金屬和合金的腐蝕酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤(rùn)”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)
- GB/T 15970: 金屬和合金的腐蝕應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)
- GB/T 18590: 金屬和合金的腐蝕點(diǎn)蝕評(píng)定方法
- GB/T 4334: 金屬和合金的腐蝕不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法系列
- GB/T 24196: 金屬和合金的腐蝕電化學(xué)試驗(yàn)方法

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