本發(fā)明涉及一種材料的耐腐蝕，耐氣候的測試領(lǐng)域，更具體為涉及一種適用于各類金屬材料在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能評價的模擬加速測試方法與裝置。

背景技術(shù)：

目前耐大氣腐蝕性能是衡量金屬材料使用性能的重要技術(shù)指標之一，是耐大氣腐蝕產(chǎn)品開發(fā)和使用必須掌握的重要性能參數(shù)。目前金屬的腐蝕性能主要有室外暴露試驗和實驗室加速試驗兩大類方法進行評定。

目前濱海大氣的室外暴露試驗國際上普遍采用在典型海洋大氣環(huán)境中建立腐蝕站的方法，自然環(huán)境下的暴露試驗?zāi)苷鎸嵎从乘诘攸c的腐蝕狀況，是獲取材料環(huán)境適應(yīng)性的最真實可靠的方法。濱海工業(yè)大氣腐蝕的大氣暴露試驗過程中，在預(yù)先確定的時間取下試片然后轉(zhuǎn)移到實驗室中進行進一步的評價。在室外暴露試驗中相對濕度、溫度、SO₂、和Cl^-濃度的變化以及其他參數(shù)包括雨量和光線屏蔽、風(fēng)況、樣品取向、表面處理等都會對腐蝕速率產(chǎn)生影響。

室外暴露試驗可以真實反映金屬在其所處大氣環(huán)境條件下的腐蝕情況，但它仍然存在許多難以克服的缺點：①實驗周期長；②持續(xù)時間長，實驗結(jié)果粗糙；③難以評估每個大氣中每個變量所起的作用；④實驗結(jié)果的平行性差，難以進行更為深入的研究。因此，需要尋求室內(nèi)加速試驗。

室內(nèi)加速試驗方法已發(fā)展到數(shù)十種之多，常用的有鹽霧試驗方法，濕熱試驗方法，周浸循環(huán)試驗方法等。

目前國內(nèi)已公開的各種加速腐蝕實驗裝置都存在一定的缺陷。公開號“CN101685061A”，公開日2010年03月31日，公開的一種金屬在大氣中的腐蝕性能的模擬加速試驗測試方法及裝置，其特點是通過將金屬試樣浸入0.01~0.02 M的NaHSO₃溶液的酸性溶液中浸泡，再放置于紅外燈下照射，以試樣單位面積的平均腐蝕失重作為金屬耐大氣腐蝕性能的評價指標，但是在實際情況中，金屬試樣在大氣環(huán)境中的腐蝕與本體溶液中的腐蝕存在一定的差距，且金屬在本體溶液中腐蝕得到的腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與大氣環(huán)境下得到的腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)也有差異，由此得到的金屬加速腐蝕評價方法并不能推出真實大氣情況下的腐蝕情況，同時用失重法來評價金屬在大氣環(huán)境中的耐腐蝕性精度不高。授權(quán)公告號“CN2758751Y”，授權(quán)公告日2006年02月15日，公開的一種戶外大氣腐蝕加速試驗裝置，其特點通過頂部噴水來加速腐蝕，然而在實際大氣環(huán)境中，金屬部件不僅受雨水的影響，而且還受大氣中腐蝕性氣體的影響，單一通過噴水來加速金屬腐蝕不能得到精確的腐蝕信息，忽略了腐蝕性氣體的作用會造成實驗數(shù)據(jù)的失真。授權(quán)公告號“CN201130145Y”，授權(quán)公告日2008年10月08日，公開的一種多功能環(huán)境控制加速腐蝕實驗箱，其特點是電機驅(qū)動軸桿，使金屬試樣浸入溶液中，通過外接腐蝕性氣體瓶提供腐蝕性氣體來模擬不同環(huán)境下的腐蝕情況，雖然該實驗箱能模擬不同環(huán)境下金屬的腐蝕情況，但是不能精確控制實驗箱內(nèi)相對濕度和溫度。

綜上所述，金屬在濱海工業(yè)大氣環(huán)境中的腐蝕很少是由于單一因素的作用，通常是由于多因素聯(lián)合作用。就大氣腐蝕而言，腐蝕不僅受金屬表面水膜中的電化學(xué)腐蝕過程控制，同時還受日照時間、溫度變化、平均濕潤時間和大氣中大氣污染物等自然因素影響。因此，為了模擬真實濱海工業(yè)大氣環(huán)境下的金屬腐蝕，實驗室模擬加速裝置應(yīng)盡可能多地綜合考慮這些腐蝕因素的影響，所以尋求一種能反映金屬材料室外暴露性能的實驗室快速評價方法十分必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試方法及裝置，該裝置可對溫度，干濕交替時間，光照時間等參數(shù)進行精確控制，提高試驗的可靠性、重現(xiàn)性及再現(xiàn)性，同時實現(xiàn)加速腐蝕試驗。

本發(fā)明的第一具體技術(shù)方案如下：

一種金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能模擬加速測試方法，系將金屬試樣放入鹽霧與工業(yè)大氣混合環(huán)境進行噴霧干濕交替試驗，同時將試樣浸入酸蝕溶液浸潤后再置放入一模擬加速裝置內(nèi)，在工業(yè)大氣環(huán)境下作紅外烘烤照射，完成規(guī)定時間腐蝕實驗后，以試樣單位面積的平均腐蝕失重速率作為金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能指標，其特征在于：

將金屬試樣放入模擬濱海工業(yè)大氣環(huán)境中進行噴霧，噴霧溶液為3.5%的NaCl溶液，工業(yè)混合大氣為25ppm的SO₂和12ppm的H₂S噴霧30-45分鐘后，在工業(yè)大氣環(huán)境下置放10-15分鐘。

將金屬試樣浸入濃度為0.01-0.02M的NaHSO₃與3.5%-5%的NaCl混合溶液的溶液浸潤槽內(nèi)浸潤30-45分鐘后，在工業(yè)大氣環(huán)境下置放10-15分鐘；所述金屬試樣再受紅外烘烤照射5-20分鐘，直至試樣表面干燥。

上述操作為一次循環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的一種金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試方法，其特征在于，所述溶液從溶液箱中出來后，經(jīng)過流量計調(diào)控流量，進入噴霧塔中的鹽霧噴頭，開啟空氣壓縮機，使溶液變?yōu)辂}霧狀態(tài)。同時打開開關(guān)，將混合后的氣體通入箱中。

根據(jù)本發(fā)明的一種金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試方法，其特征在于，所述金屬試樣系掛在旋轉(zhuǎn)著的掛樣裝置上依次通過所述溶液浸潤槽，并置于工業(yè)大氣環(huán)境下作紅外烘烤照射。

根據(jù)本發(fā)明的一種金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試方法，其特征在于，所述一個循環(huán)周期為60-180分鐘，溫度控制在25-35℃，周浸試驗環(huán)境相對濕度為RH70-80%。

由于空氣濕度與溫度的變化，空氣中的水分會在金屬的表面凝結(jié)，形成水膜，因此大氣腐蝕的本質(zhì)是薄液膜下的電化學(xué)腐蝕過程。由于濱海工業(yè)大氣濕度高，并且有日照以及晝夜交替的影響，實際環(huán)境中金屬表面經(jīng)歷濕潤-干燥周期循環(huán)。濱海工業(yè)大氣由于海水的存在，大氣濕度高并且所含鹽類多，為了模擬這真實環(huán)境，該方法疊加干濕交替，即使試樣經(jīng)歷周期循環(huán)腐蝕：試樣在3.5%的NaCl噴霧與25ppm的SO₂和12ppmH₂S中噴霧30-45分鐘，停止噴霧，繼續(xù)在混合工業(yè)大氣環(huán)境下腐蝕10-15分鐘。將另外一組金屬試片浸入濃度為0.01-0.02M的NaHSO₃與3.5%-5%的NaCl混合溶液的溶液浸潤槽內(nèi)浸潤30-45分鐘后，在工業(yè)大氣環(huán)境下置放10-15分鐘；所述金屬試樣再受紅外烘烤照射5-20分鐘，直至試樣表面干燥，接著試樣再次放置在工業(yè)大氣環(huán)境中10-15分鐘，最后再次浸入混合溶液中，一個循環(huán)周期為60-180分鐘，循環(huán)進行50-100次。

本發(fā)明的第二具體技術(shù)方案如下：

一種金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試裝置，包括溶液箱，流量計，空氣壓縮機，氣體混合箱，SO₂氣體瓶，H₂S氣體瓶，開關(guān)、控制面板、主體箱及其內(nèi)部的鹽霧塔（20）和溶液浸潤槽，其特征在于：

所述的主體箱通過中部設(shè)置一隔板將其分為上、下兩個部分；

主體箱上半部分設(shè)置有置物架，鹽霧塔，溫度傳感器，空氣加熱機，氣體濃度顯示儀，溫度顯示儀；

主體箱下半部分設(shè)置有試樣掛樣組件，在該試樣掛樣組件下部設(shè)置有溶液浸潤槽，在試樣掛樣組件上部設(shè)置有紅外烘烤燈。

根據(jù)本發(fā)明的一種金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試裝置，其特征在于，所述的試樣掛樣組件為固定于傳動軸上的平行放置的四組掛樣輪，傳動軸一端與設(shè)置在主體箱下部外部右側(cè)的鏈輪連接。

根據(jù)本發(fā)明的一種金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試裝置，其特征在于，所述的金屬試樣掛于掛樣輪上，掛樣輪上部設(shè)置有紅外烘烤燈。

本發(fā)明有以下優(yōu)點：

（1）本發(fā)明方法真實還原了濱海工業(yè)大氣環(huán)境，通過實驗室加速試驗，能夠再現(xiàn)金屬室外暴露情況。節(jié)省了實驗時間與成本。

（2）本發(fā)明方法使用鹽霧試驗與周浸實驗同時實驗，通過兩種實驗對比，篩選出一種最適合模擬濱海工業(yè)大氣環(huán)境的室內(nèi)加速測試方法，為研究其他金屬在濱海工業(yè)大氣下的腐蝕提供參考意見。

（3）本發(fā)明方法研究濱海工業(yè)大氣下的金屬腐蝕，為金屬的腐蝕防護提供了新的信息。

（4）本發(fā)明裝置同時設(shè)有鹽霧裝置和周浸裝置，節(jié)省了制作成本。

（5）本發(fā)明裝置周浸裝置中采用鏈輪及傳動鋼鏈，消除了傳統(tǒng)皮帶輪傳動機構(gòu)運行中因摩擦不足或皮帶老化等原因造成皮帶打滑及長期運行過程中皮帶伸長帶來的傳動精度誤差。

可通過注入浸潤槽中的腐蝕溶液量調(diào)節(jié)溶液液面高度，從而精確控制周期浸潤腐蝕實驗過程中的浸潤時間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試方法及裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試方法及裝置的測試1050A鋁合金在鹽霧試驗中的腐蝕失重與時間的具體示意圖；

圖3為本發(fā)明的金屬在濱海工業(yè)大氣中的腐蝕性能的模擬加速測試方法及裝置的測試1050A鋁合金在周浸試驗中的腐蝕失重與時間的具體示意圖。