Коррозионные испытания
Содержание
Введение
Лабораторные коррозионные испытания
Методы удаления продуктов коррозии после коррозионных
испытаний
.1 Общие положения
.2Химический метод
.3 Электрохимический метод
.4 Механический метод
.5 Протокол (отчет) по удалению продуктов коррозии
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Металлы составляют одну из основ цивилизации на планете Земля. Их широкое
внедрение в промышленное строительство и транспорт произошло на рубеже
XVIII-XIX. В это время появился первый чугунный мост, спущено на воду первое
судно, корпус которого был изготовлен из стали, созданы первые железные дороги.
Начало практического использования человеком железа относят к IX веку до нашей
эры. Именно в этот период человечество перешло из бронзового века в век
железный.
В XXI веке высокие темпы развития промышленности, интенсификация
производственных процессов, повышение основных технологических параметров
(температура, давление, концентрация реагирующих средств и др.) предъявляют
высокие требования к надежной эксплуатации технологического оборудования и
строительных конструкций.
Коррозионные
испытания, проводятся для определения скорости и типа коррозии металлов
<#"519062.files/image001.gif">
Рисунок
1-Лабораторно-коррозионные испытания
Схематическое
изображение методов лабораторных коррозионных испытаний: при полном погружении
образца в электролит <#"519062.files/image002.gif">
Рисунок 2 - График зависимости изменения массы прокорродировавшего
образца после повторяющихся циклов удаления продуктов коррозии
Наиболее близкая к исходной (истинная) масса образца после удаления
продуктов коррозии будет между точками В и D в зависимости от степени
возможного осаждения металла на поверхности образца из растворенных продуктов
коррозии и (или) из материала анода во время удаления продуктов коррозии
(травления).
Предпочтительным методом удаления продуктов коррозии будет тот, который:
а) обеспечивает эффективное (полное) удаление продуктов коррозии;
б) обеспечивает минимальную (потеря массы контрольного образца не
превышает 0,005 %массы нетравленого образца) или нулевую потерю массы
контрольного образца;
в) обеспечивает кривую массы как функцию числа циклов удаления продуктов
коррозии (травления), которая близка к горизонтали, когда число циклов взято
как абсцисса.
Для химического или электрохимического методов удаления продуктов
коррозии используют свежеприготовленные травильные растворы на дистиллированной
или деионизированной воде. Отклонения концентрации раствора от номинального не
должны превышать от 3 % до 5 %.
После удаления продуктов коррозии металлический образец тщательно
промывают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой, после чего
образец сушат одним из способов:
в сушильном шкафу и дают остыть до комнатной температуры;
-
погружением в раствор этилового спирта по ГОСТ Р 51652 (или ацетона по ГОСТ
2603 <#"519062.files/image003.gif">
см /дм
|
|
|
|
Сталь, железо, чугун
|
Кислота соляная
|
-
|
1000
|
|
|
|
Трехокись сурьмы
|
20 г
|
-
|
20-25
|
25
|
|
Олово двухлористое
|
50 г
|
-
|
|
|
|
Натрия гидроокись
|
50
|
-
|
|
|
|
|
Цинк гранулированный
|
200 г
|
-
|
80-90
|
30-40
|
|
|
Кислота соляная (пл. 1,19)
|
-
|
500
|
18-25
|
5-10
|
|
Ингибитор ПБ-5
|
10
|
-
|
|
|
|
Стали низко- легированные и среднелегированные
|
Кислота серная (пл. 1,84)
|
-
|
100
|
20
|
10-30
|
Тиомочевина
|
5
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После травления пастой образцы промывают проточной водой и
нейтрализуют в 3%-ном растворе кальцинированной соды.
|
|
|
Кислота соляная
|
-
|
470
|
|
|
|
Бумага фильтровальная
|
40 г
|
-
|
18-25
|
0,5-30
|
|
|
Уротропин
|
10
|
-
|
|
|
|
Стали коррозионно- стойкие
|
Кислота серная
|
-
|
50
|
|
|
|
Кислота лимонная
|
100
|
-
|
|
|
|
|
Ингибитор
|
2 г
|
-
|
60
|
5
|
|
|
Кислота азотная
|
-
|
100
|
60
|
20
|
|
|
Аммоний лимоннокислый двухзамещенный
|
150
|
-
|
70
|
10-60
|
|
|
Кислота ортофосфорная
|
-
|
300-350
|
|
|
|
Гидрохинон
|
10
|
-
|
20
|
10-20
|
|
|
Спирт бутиловый нормальный технический
|
50
|
-
|
|
|
|
|
Спирт этиловый
|
200
|
-
|
|
|
|
|
Кислота ортофосфорная
|
300-350
|
|
|
|
Гидрохинон
|
5
|
-
|
20
|
10-20
|
|
Алюминий и его сплавы, покрытия горячие и металлизационные
|
Кислота ортофосфорная
|
-
|
50
|
80-95
|
5-10
|
|
|
Хрома (VI) окись
|
20
|
-
|
|
|
|
|
Кислота азотная (пл. 1,42)
|
-
|
300
|
18-25
|
10-20
|
|
Магний и его сплавы
|
Хрома (VI) окись
|
200
|
-
|
18-25
|
1
|
|
Хрома (VI) окись
|
200
|
-
|
|
|
|
|
Серебро азотнокислое
|
10
|
-
|
18-25
|
1
|
|
Хрома (VI) окись
|
200
|
-
|
|
|
|
|
Серебро азотнокислое
|
10
|
-
|
18-25
|
1
|
|
|
Барий азотнокислый
|
20
|
-
|
|
|
|
|
Хрома (VI) окись
|
150
|
-
|
Кипячение
|
1
|
|
|
Серебро хромовокислое
|
10
|
-
|
|
|
|
Медь и ее сплавы, покрытия
|
Кислота серная (пл. 1,84)
|
-
|
100
|
1-3
|
|
|
Кислота соляная (пл. 1,19)
|
-
|
100
|
20-25
|
1-3
|
|
Никель и его сплавы, покрытия
|
Кислота соляная (пл. 1,19)
|
-
|
100
|
20-25
|
1-3
|
|
|
Кислота серная
|
-
|
100
|
20-25
|
1-3
|
|
Свинец и его сплавы, покрытия
|
Аммоний уксусно- кислый
|
250
|
-
|
60-70
|
10
|
|
|
Кислота уксусная (пл. 1,05)
|
-
|
10
|
Кипячение
|
5
|
|
|
Серебро хромовокислое
|
10
|
-
|
|
|
|
Натрия гидроокись
|
80
|
-
|
Кипячение
|
|
|
Маннит
|
50
|
-
|
|
30
|
|
|
Гидразин сернокислый
|
0,65
|
-
|
|
|
|
Олово и его сплавы, покрытия
|
Кислота соляная (пл. 1,19)
|
-
|
50
|
20
|
1-3
|
|
Тринатрийфосфат
|
150
|
-
|
Кипячение
|
10
|
|
Цинк и оцинкованная сталь, кадмий и кадмированная сталь
|
Аммоний хлористый
|
100
|
-
|
70
|
2-5
|
|
|
Хрома (VI) окись
|
-
|
80
|
1
|
|
|
Аммония гидроокись (пл. 0,90)
|
-
|
150
|
20-25
|
1-3
|
|
Затем:
|
|
|
|
|
|
Хрома (VI) окись
|
50
|
-
|
Кипячение
|
15-20 с
|
|
|
Серебро азотнокислое
|
10
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3 Электрохимический метод
Сущность метода состоит в удалении продуктов коррозии с поверхности
образца под действием постоянного электрического тока в электролите
определенного состава.
Для удаления продуктов коррозии с поверхности образца электрохимическим
методом применяют:
емкости для проведения электролиза, изготовленные из инертных материалов
(например, стекла, винипласта);
источник постоянного тока, обеспечивающий плотность тока не менее 20 А/дм2;
растворы для удаления продуктов коррозии (травильные растворы).
Перед электрохимической обработкой проводят легкую механическую очистку
образцов щеткой для удаления непрочно прилегающих продуктов коррозии. Очистку
щеткой также проводят после электрохимической обработки для удаления неплотных
шламов или наносов. Это поможет свести к минимуму повторные отложения металла
на поверхности образца.
Состав
растворов и режимы электрохимической обработки выбирают по таблице2
<#"519062.files/image004.gif">
|
|
Компоненты
|
г/дм
|
см/дм
|
|
мин
|
|
|
Сталь, железо, чугун и коррозионно-стойкие стали
|
Натрия гидроокись
|
100
|
-
|
20
|
20-40
|
1-2
|
|
Натрия гидроокись
|
75
|
-
|
|
|
|
|
Натрий сернокислый
|
25
|
-
|
20
|
20-40
|
1-2
|
|
Натрий углекислый
|
75
|
-
|
|
|
|
|
|
Кислота серная (пл. 1,84)
|
-
|
28
|
|
|
|
|
|
Ингибитор (тиомочевина или бетанафтолхинолиновый)
|
0,5 г
|
-
|
75
|
3
|
20
|
|
Кислота серная (пл. 1,84)
|
-
|
20-25
|
5
|
0,1-0,15
|
|
Уротропин
|
5-10
|
-
|
|
|
|
|
Хромоникелевые аустенитные и хромистые стали
|
Кислота серная
|
-
|
50
|
20
|
1-3
|
5
|
|
|
Ингибитор для черных металлов
|
-
|
5
|
|
|
|
|
Медь и ее сплавы, покрытия
|
Калия гидроокись
|
7,5
|
-
|
20-25
|
1-3
|
1
|
|
|
Кислота серная (пл. 1,84)
|
-
|
50
|
20-25
|
1-2
|
0,1-0,15
|
|
Свинец и его сплавы
|
Кислота серная (пл. 1,84)
|
-
|
28
|
75
|
3
|
20
|
|
|
Ингибитор (тиомочевина или бетанафтол
|
0,5
|
-
|
|
|
|
|
Цинк и оцинкованная сталь, кадмий и кадмированная сталь
|
Натрия гидроокись
|
100
|
-
|
20
|
1-2
|
1
|
|
|
Натрий фосфорнокислый двухзамещенный
|
50
|
-
|
70
|
5
|
1,1
|
|
|
Кислота уксусная (пл. 1,05)
|
-
|
10
|
25
|
2-3
|
0,1-0,15
|
2.4 Механический метод
Механический метод предусматривает удаление продуктов коррозии:
щеткой (металлической или волосяной);
абразивной шкуркой мелкой зернистости (до 10 мкм);
резинкой (чернильной или карандашной);
соскабливанием;
вибрационным способом в металлических ситах;
ультразвуковым способом;
механическим ударом;
импульсным обдуванием (песком или водяной струей).
Струйную обработку мягким абразивом или взвесью абразив/дистиллированная
вода можно также использовать для удаления продуктов коррозии.
Примечание - Грубая механическая очистка может привести к удалению
основного металла, поэтому действовать надо осторожно.
Механические методы часто используют для удаления прочно сцепленных с
металлом продуктов коррозии.
Механические методы должны использоваться только тогда, когда остальные
методы не дали положительных результатов при удалении продуктов коррозии. Как и
в других методах, рекомендуется коррекция на потерю массы металла вследствие
очистки.
Прилагаемые усилия, используемые при механической очистке, должны быть
постоянными.
коррозионное
испытание химический раствор
2.5
Протокол (отчет) по удалению продуктов коррозии
Протокол (отчет) по удалению продуктов коррозии должен содержать
следующую информацию:
ссылку на настоящий стандарт;
металл образца или покрытия; площадь поверхности образца;
метод удаления продуктов коррозии;
для химического метода: обозначение способа травления; состав травильного
раствора с указанием концентрации примененных реактивов (для паст - марку и НД
на нее), температуру и длительность обработки (травления);
для электрохимического метода: обозначение способа травления; состав
травильного раствора с указанием концентрации примененных реактивов, режим
обработки (материал анода, силу тока, температуру и длительность обработки
(травления);
для механического метода: примененный механический метод (мягкая щетка,
деревянный скребок, шпатель или скальпель по ГОСТ 21240, абразивные смеси и
длительность очистки;
при использовании многократных процедур травления - соответствующие
подробности каждого метода и последовательность применения методов;
результаты контрольного травления или повторяющихся циклов травления,
использованных для определения истинной массы образца во избежание удаления
основного металла при травлении;
потерю массы образца вследствие коррозии.
Заключение
Существует несколько очень эффективных методов для удаления коррозии
после коррозионных испытаний. Основными являются: химический, механический и
электрохимический методы.Для химического или электрохимического методов
удаления продуктов коррозии используют свежеприготовленные травильные растворы
на дистиллированной или деионизированной воде. Из этих методов выбирают тот,
который обеспечивает эффективное (полное) удаление продуктов коррозии и
обеспечивает минимальную (потеря массы контрольного образца не превышает 0,005
%массы нетравленого образца) или нулевую потерю массы контрольного образца.
Идеальный метод будет тот, который позволит удалить только продукты
коррозии и не приведёт к удалению основного испытуемого материала.
Независимо от метода для полного удаления коррозии может понадобится
повторная обработка поверхности.
Все данные методы позволяют достаточно эффективно удалить коррозию после
испытаний и являются основными.
Список
использованной литературы
1.ГОСТ Р9.907-2007
2.ГОСТ 5272
<http://www.stroyplan.ru/docs.php?showitem=3932>, ГОСТ 9.008
. Андреев И.Н. Коррозия
металлов и их защита. - Казань: Татарское книжное издательство, 2002
Исаев И. П. «Коррозия
металлов».-М.: 1989.
. Карякина М. И.,
Лабораторный практикум по испытанию лакокрасочных материалов
<http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2261.html> и покрытий, М., 2002;
. Никифоров В.М. Технология
металлов и конструкционные материалы. - М.: Высшая школа, 2007.
. Улиг Г.Г., Реви Р.У.
Коррозия и борьба с ней. - Л.: Химия, 2005.;
. Розенфельд И. Л., Жигалова
К. А., Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов
<http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2548.html>, М., 2005;
8.Советский энциклопедический словарь. - М.: Советская
энциклопедия, 1983.
9.Фокин М. Н., Жигалова К.
А., Методы коррозионных испытаний металлов
<http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2548.html>, М., 2006
.Фреймам Л. И., Макаров В.
А., Брыксин И.Е., Потенциостатнческие методы в коррозионных исследованиях и
электрохимической защите <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/5333.html>,
Л., 2000;