Korrosion är förstörelse eller försämring av material eller deras egenskaper orsakad av miljön. Den mesta korrosionen sker i atmosfäriska miljöer, som innehåller korrosiva komponenter och korrosiva faktorer som syre, fuktighet, temperaturförändringar och föroreningar.
Cyklisk korrosion är en vanlig och mest destruktiv atmosfärisk korrosion. Cyklisk korrosion på ytan av metallmaterial beror på att kloridjoner som finns i metallytan genom det oxiderade lagret och penetrationen av metallytan i det skyddande lagret orsakar elektrokemiska reaktioner i metallen. Samtidigt innehåller klorjoner en viss hydratiseringsenergi, vilket gör att de lätt kan adsorberas i metallytans porer, vilket leder till sprickor som bildar trånga oxidskikt och ersätter syre. Olösliga oxider omvandlas till lösliga klorider, vilket gör att ytan passiveras till en aktiv yta.
Cyklisk korrosionstestning är en typ av miljötestning som huvudsakligen använder utrustning för cyklisk korrosionstestning för att skapa artificiell simulering av cykliska korrosionsmiljöförhållanden för att bedöma korrosionsbeständigheten hos produkter eller metallmaterial. Det är indelat i två kategorier, en för testning av naturlig miljöexponering och den andra för artificiell accelererad simulering av cyklisk korrosionsmiljö.
Konstgjord simulering av cyklisk korrosionsmiljötestning innebär användning av en viss volym av testutrustning i rymden - en cyklisk korrosionstestkammare (figur). I dess rymdvolym skapas artificiella metoder för att bedöma produktens korrosionsbeständighet mot cyklisk korrosion.
Jämfört med den naturliga miljön kan saltkoncentrationen av klorid i dess cykliska korrosionsmiljö vara flera gånger eller dussintals gånger högre än den allmänna cykliska korrosionshalten i den naturliga miljön, vilket ökar korrosionshastigheten kraftigt. Tiden för att få resultaten vid cykliskt korrosionstest på produkten förkortas också avsevärt. Till exempel kan det ta 1 år för ett produktprov att fastställa korrosion i en naturlig exponeringsmiljö, medan liknande resultat kan uppnås under artificiell simulering av cykliska korrosionsförhållanden, upp till 24 timmar.
Laboratoriesimulerad cyklisk korrosion kan delas in i fyra kategorier
(1)Neutralt cykliskt korrosionstest (NSS-test)är en accelererad korrosionstestmetod som dök upp tidigt och är den mest använda för närvarande. Den använder 5 % natriumkloridlösning, lösningens pH-värde justerat till ett neutralt område (6,5 ~ 7,2) som sprutlösning. Testtemperaturen ställs till 35 ℃, och sedimenteringshastigheten för cyklisk korrosion är 1 ~ 2 ml/80 cm/h.
(2)Cyklisk korrosionstest med ättiksyra (ASS-test)är utvecklad baserat på neutralt cykliskt korrosionstest. Det går ut på att tillsätta lite isättiksyra i 5 % natriumkloridlösning, så att lösningens pH-värde sänks till cirka 3, lösningen blir sur och den slutliga bildningen av cyklisk korrosion också ändras från neutral cyklisk korrosion till sur. Dess korrosionshastighet är cirka 3 gånger snabbare än NSS-testet.
(3)Kopparsalt accelererad ättiksyra Cyklisk korrosionstest (CASS-test)är ett nyutvecklat utländskt snabbt cykliskt korrosionstest, där en saltlösning med en liten mängd kopparsalt och kopparklorid vid en testtemperatur på 50 ℃ orsakar stark korrosion. Dess korrosionshastighet är cirka 8 gånger högre än hos NSS-testet.
(4)Alternerande cyklisk korrosionstestär ett omfattande cykliskt korrosionstest, som i själva verket är ett neutralt cykliskt korrosionstest plus konstant fuktighets- och värmetest. Det används huvudsakligen för hela produkter av kavitetstyp, genom penetration av en fuktig miljö, så att cyklisk korrosion inte bara genereras på produktens yta, utan även inuti produkten. Det är produkten som växelvis utsätts för cyklisk korrosion och fuktig värme i två miljöförhållanden, och slutligen bedömer man hela produktens elektriska och mekaniska egenskaper med eller utan förändringar.
Testresultaten för cyklisk korrosionstestning ges generellt i kvalitativ snarare än kvantitativ form. Det finns fyra specifika bedömningsmetoder.
①bedömningsmetodär korrosionsarean och den totala arean av förhållandet mellan procentandelen enligt en viss metod för indelning i flera nivåer, till en viss nivå som en kvalificerad bedömningsgrund, den är lämplig för plana prover för utvärdering.
②vägningsmetodGenom att väga provet före och efter korrosionstestet, beräkna vikten av korrosionsförlusten för att bedöma provets korrosionsbeständighet. Det är särskilt lämpligt för kvalitetsbedömning av metallens korrosionsbeständighet.
③metod för bestämning av korrosivt utseendeär en kvalitativ bestämningsmetod, det är cykliskt korrosionstest, huruvida produkten producerar korrosionsfenomen för att bestämma provet, allmänna produktstandarder används mestadels i denna metod.
④statistisk analysmetod för korrosionsdatatillhandahåller utformning av korrosionstester, analys av korrosionsdata, korrosionsdata för att bestämma metodens konfidensnivå, som huvudsakligen används för att analysera statistisk korrosion, snarare än specifikt för en specifik produktkvalitetsbedömning.
Cyklisk korrosionstestning av rostfritt stål
Cykliskt korrosionstest uppfanns i början av 1900-talet och är det längst använda "korrosionstestet". Det har blivit ett "universellt" test som används av högkorrosionsbeständiga material och är populärt bland användare. De främsta anledningarna är följande: ① tidsbesparande; ② låg kostnad; ③ kan testa en mängd olika material; ④ resultaten är enkla och tydliga, vilket gynnar lösningen av kommersiella tvister.
I praktiken är cyklisk korrosionstestning av rostfritt stål det mest kända – hur många timmar kan detta material utsättas för cyklisk korrosion? Denna fråga bör inte vara obekant för yrkesverksamma.
Materialleverantörer använder vanligtvispassiveringbehandling ellerförbättra ytpoleringsgraden, etc., för att förbättra tiden för cyklisk korrosionstest av rostfritt stål. Den mest avgörande faktorn är dock själva det rostfria stålets sammansättning, dvs. innehållet av krom, molybden och nickel.
Ju högre halten av de två elementen, krom och molybden, är, desto starkare korrosionsprestanda behövs för att motstå gropfrätning och spaltkorrosion som börjar uppstå. Denna korrosionsbeständighet uttrycks i termer av den så kalladeMotsvarande punkteringsmotstånd(PRE)-värde: PRE = %Cr + 3,3 x %Mo.
Även om nickel inte ökar stålets motståndskraft mot punktkorrosion och spaltkorrosion, kan det effektivt bromsa korrosionshastigheten efter att korrosionsprocessen har startat. Nickelhaltiga austenitiska rostfria stål tenderar därför att prestera mycket bättre i cykliska korrosionstester och korroderar mycket mindre allvarligt än ferritiska rostfria stål med låg nickelhalt och liknande motståndskraft mot punktkorrosion.
Kuriosa: För standard 304 är neutral cyklisk korrosion vanligtvis mellan 48 och 72 timmar; för standard 316 är neutral cyklisk korrosion vanligtvis mellan 72 och 120 timmar.
Det bör noteras attdeCyklisk korrosiontestet har stora nackdelar vid testning av egenskaperna hos rostfritt stål.Kloridhalten i cyklisk korrosion i cyklisk korrosionstest är extremt hög och överstiger vida den verkliga miljön, så rostfritt stål som kan motstå korrosion i den faktiska applikationsmiljön med en mycket låg kloridhalt kommer också att korroderas i cyklisk korrosionstest.
Cyklisk korrosionstestning förändrar korrosionsbeteendet hos rostfritt stål och kan varken betraktas som ett accelererat test eller ett simuleringsexperiment. Resultaten är ensidiga och har inget motsvarande samband med den faktiska prestandan hos det rostfria stål som slutligen tas i bruk.
Så vi kan använda cyklisk korrosionstest för att jämföra korrosionsbeständigheten hos olika typer av rostfritt stål, men detta test kan bara bedöma materialet. När man specifikt väljer material för rostfritt stål ger cyklisk korrosionstest ensamt vanligtvis inte tillräcklig information, eftersom vi inte har tillräcklig förståelse för sambandet mellan testförhållandena och den faktiska tillämpningsmiljön.
Av samma anledning är det inte möjligt att uppskatta en produkts livslängd enbart baserat på cyklisk korrosionstestning av ett rostfritt stålprov.
Dessutom är det inte möjligt att göra jämförelser mellan olika typer av stål, till exempel kan vi inte jämföra rostfritt stål med belagt kolstål, eftersom korrosionsmekanismerna för de två materialen som används i testet är mycket olika, och korrelationen mellan testresultaten och den faktiska miljön där produkten kommer att användas är inte densamma.
Publiceringstid: 6 november 2023