一种带锈钢样锈层与基体结合性能的测试方法及装置

摘要

本发明公开一种带锈钢样锈层与基体结合性能的测试方法及装置，它是由框架和夹具组成，框架由基座、支撑架和顶板组成，夹具由载样台底板、载样台面弹性垫、钢样上表面测试用弹性垫及钢样上表面压板、5个相同的紧固螺杆组成，紧固螺杆安插在顶板和钢样上表面压板之间，在载样台底板与载样台面弹性垫之间安置测压感应探头，探头连接至测压表。其工艺包括对试样打磨、腐蚀试验、腐蚀后试样称重、去盐、干燥、在测试装置上去锈、去锈后的试样称重、最后计算腐蚀速率等步骤，本发明的优点和效果在于该方法能够定量反应带锈钢样锈层与基体的结合性能，为研究新钢种提供耐蚀性依据；所发明装置结构简单、造价成本低、易于维护。

主权项

一种带锈钢样锈层与基体结合性能的测试方法，其特征在于，具体工艺步骤如下：第一步：取经过打磨的试验钢样进行脱脂和中和处理，清洗及脱水后测量试样长宽高，并计算其表面积为S，称量其质量为M₀；第二步：将钢样放入周期浸润腐蚀设备中进行腐蚀试验；第三步：试验后，将带锈钢样从腐蚀环境中取出；第四步：将带锈钢样放入温度≥40℃的去离子水中，以20±2次/min.的速度左右摆动；第五步：将除盐后的带锈钢样用表面皿盛起放入105±1℃的恒温箱中，保温2h；第六步：从恒温箱中取出带锈钢样，放入干燥器中冷却至室温，再用天平称量带锈钢样的质量为M₁₁；第七步：重新将带锈钢样用表面皿盛起放入105±1℃的恒温箱中，保温2h，进一步去除钢样表面锈层中的水分；之后放入干燥器中至室温，再用天平称量带锈钢样的质量为M₁₂；重复第五步～第七步，得到带锈钢样的质量为M_1n，重复次数至M_1n‑1‑M_1n≤0.2mg；第八步：将经过烘干并恒重的带锈钢样用粘结强度≥2.4N/cm²的胶带分别敷于带锈钢样上下表面，两端留出余量以固定卡样的上下夹具；第九步：将上下表面被胶带粘敷好的带锈钢样置于上下带有弹性垫的夹具中；第十步：按着顺时针及中部的螺杆依次旋紧紧固螺杆至钢样表面压力为400±5Pa，静置≥3min；第十一步：依次旋开紧固螺杆，拿出带锈钢样，揭下胶带；第十二步：称量只带有与基体粘结强度大于2.4N/cm²的带锈钢样质量为M₂₁；第十三步：重复第八步～第十二步，至M_2n‑1‑M_2n≤0.2mg；第十四步：将带锈钢样放入加有20g/L乌洛托品的15%～18%盐酸中，温度为室温，去除钢样表面的所有锈层，用去离子水清洗裸钢样，并用酒精脱水，用吹风机吹干，放入干燥器中2h；第十五步：称量裸钢样质量为M₃；第十六步：设计如下公式来表征试验钢在特定环境其表面所形成锈层与基体结合性能的优劣，即计算与基体结合不牢固锈层所占总体锈层的百分比R；计算公式为：$R=\frac{M_{1n}-M_{2n}}{M_{1n}-M_3}\times 100\%$式中：R‑‑‑与基体结合不牢固锈层所占总体锈层的质量百分比（%）；M_1n‑‑‑带锈钢样总质量（g）；M_2n‑‑‑经过胶带粘掉与基体结合不牢固锈层后带锈钢样的质量（g）；M₃‑‑‑洗掉钢样表面所有锈层后钢样的质量（g）；R值高，说明试验钢表面所形成锈层与基体的结合性能差，其锈层对钢基体的防护能力弱，即试验钢耐腐蚀性差；反之亦然；同时，利用以上数据通过公式同时计算出其试验钢样的腐蚀速率，CR‑‑‑腐蚀速率。