Corrosie is de vernietiging of aantasting van materialen of hun eigenschappen, veroorzaakt door de omgeving. De meeste corrosie vindt plaats in atmosferische omgevingen, die corrosieve componenten en corrosieve factoren bevatten zoals zuurstof, vochtigheid, temperatuurschommelingen en verontreinigende stoffen.
Cyclische corrosie is een veelvoorkomende en zeer destructieve atmosferische corrosie. Cyclische corrosie aan het oppervlak van metalen materialen wordt veroorzaakt door de chloride-ionen in de geoxideerde laag en de beschermende laag van het metaaloppervlak. Deze corrosie wordt veroorzaakt door de penetratie en de elektrochemische reactie van het metaal zelf. Tegelijkertijd bevatten chloorionen een bepaalde hydratatie-energie, waardoor ze gemakkelijk in de poriën van het metaaloppervlak worden geadsorbeerd. Hierdoor ontstaan scheuren die zich ophopen en de zuurstof in de oxidelaag vervangen. Onoplosbare oxiden worden omgezet in oplosbare chloriden, waardoor de passivering van het oppervlak in een actief oppervlak plaatsvindt.
De cyclische corrosietest is een soort omgevingstest die voornamelijk gebruikmaakt van cyclische corrosietestapparatuur om de cyclische corrosieomstandigheden kunstmatig te simuleren en zo de corrosiebestendigheid van producten of metalen materialen te beoordelen. De test is onderverdeeld in twee categorieën: één voor de test met blootstelling aan de natuurlijke omgeving en één voor de kunstmatige, versnelde simulatie van de cyclische corrosieomgeving.
Kunstmatige simulatie van cyclische corrosie-omgevingstesten is het gebruik van een bepaald volume aan testapparatuur - de cyclische corrosie-testkamer (afbeelding) - in zijn volume aan testapparatuur, wat resulteert in een cyclische corrosie-omgeving om de kwaliteit van de corrosiebestendigheid van het product te beoordelen.
Vergeleken met de natuurlijke omgeving kan de chlorideconcentratie in de cyclische corrosieomgeving enkele tot tientallen keren hoger zijn dan de algemene cyclische corrosieconcentratie in de natuurlijke omgeving. De corrosiesnelheid neemt hierdoor aanzienlijk toe. De cyclische corrosietest op het product verkort de tijd die nodig is om de resultaten te verkrijgen aanzienlijk. In een natuurlijke omgeving kan het bijvoorbeeld een jaar duren voordat een productmonster is gecorrodeerd, terwijl vergelijkbare resultaten in een kunstmatige simulatie van cyclische corrosieomstandigheden tot wel 24 uur kunnen worden verkregen.
Laboratoriumgesimuleerde cyclische corrosie kan worden onderverdeeld in vier categorieën
(1)Neutrale cyclische corrosietest (NSS-test)Is een versnelde corrosietestmethode die als eerste verscheen en momenteel het meest gebruikt wordt. De test maakt gebruik van een 5% natriumchlorideoplossing, met een pH-waarde die is aangepast naar het neutrale bereik (6,5 ~ 7,2), als spuitoplossing. De testtemperatuur is 35 °C, de bezinkingssnelheid van de cyclische corrosie-eisen is 1 ~ 2 ml/80 cm/u.
(2)Azijnzuur cyclische corrosietest (ASS-test)Is ontwikkeld op basis van de neutrale cyclische corrosietest. Hierbij wordt wat ijsazijn toegevoegd aan een 5% natriumchloride-oplossing, waardoor de pH-waarde van de oplossing daalt tot ongeveer 3. De oplossing wordt zuur en de uiteindelijke vorming van cyclische corrosie verandert van neutrale cyclische corrosie naar zuur. De corrosiesnelheid is ongeveer 3 keer sneller dan bij de NSS-test.
(3)Koperzoutversnelde azijnzuur cyclische corrosietest (CASS-test)Is een nieuw ontwikkelde, buitenlandse snelle cyclische corrosietest. De testtemperatuur is 50 °C, een zoutoplossing met een kleine hoeveelheid koperzout - koperchloride - en veroorzaakt sterk geïnduceerde corrosie. De corrosiesnelheid is ongeveer 8 keer zo hoog als die van de NSS-test.
(4)Alternerende cyclische corrosietestis een uitgebreide cyclische corrosietest, die in feite een neutrale cyclische corrosietest is plus een constante vochtigheids- en hittetest. Deze test wordt voornamelijk gebruikt voor holle producten, door de penetratie van een vochtige omgeving, waardoor cyclische corrosie niet alleen op het oppervlak van het product ontstaat, maar ook in het product zelf. Het product wordt afwisselend blootgesteld aan cyclische corrosie en vochtige hitte, en uiteindelijk worden de elektrische en mechanische eigenschappen van het gehele product, met of zonder veranderingen, beoordeeld.
De testresultaten van cyclische corrosietesten worden over het algemeen in kwalitatieve en niet in kwantitatieve vorm weergegeven. Er zijn vier specifieke beoordelingsmethoden.
①beoordelingsmethodeis het corrosiegebied en het totale gebied van de verhouding van het percentage volgens een bepaalde methode van verdeling in verschillende niveaus, tot een bepaald niveau als een gekwalificeerde oordeelsbasis, het is geschikt voor vlakke monsters voor evaluatie.
②weging oordeelsmethodewordt gebruikt om het gewicht van het monster voor en na de corrosietest te wegen. Hiermee wordt het gewicht van het corrosieverlies berekend om de kwaliteit van de corrosieweerstand van het monster te beoordelen. Het is met name geschikt voor de kwaliteitsbeoordeling van de corrosieweerstand van metaal.
③Methode voor het bepalen van het corrosieve uiterlijkis een kwalitatieve bepalingsmethode, het is de cyclische corrosietest, om te bepalen of het product corrosieverschijnselen produceert om het monster te bepalen, algemene productnormen worden meestal gebruikt in deze methode.
④statistische analysemethode voor corrosiegegevensbiedt het ontwerp van corrosietesten, analyse van corrosiegegevens en corrosiegegevens om het betrouwbaarheidsniveau van de methode te bepalen, die voornamelijk wordt gebruikt om statistische corrosie te analyseren en niet zozeer om een specifiek oordeel over de productkwaliteit te vellen.
Cyclische corrosietesten van roestvrij staal
De cyclische corrosietest werd uitgevonden aan het begin van de twintigste eeuw en is de langst gebruikte "corrosietest". De test is populair bij zeer corrosiebestendige materialen en is uitgegroeid tot een "universele" test. De belangrijkste redenen hiervoor zijn: 1. Tijdsbesparing; 2. Lage kosten; 3. Mogelijkheid om diverse materialen te testen; 4. De resultaten zijn eenvoudig en duidelijk, wat gunstig is voor de beslechting van commerciële geschillen.
In de praktijk is de cyclische corrosietest van roestvrij staal de meest bekende test: hoeveel uur kan dit materiaal cyclisch worden getest? Deze vraag zal professionals niet onbekend zijn.
Leveranciers van materialen gebruiken meestalpassiveringbehandeling ofde oppervlaktepolijstgraad verbeteren, enz., om de cyclische corrosietesttijd van roestvrij staal te verbeteren. De meest kritische bepalende factor is echter de samenstelling van het roestvrij staal zelf, d.w.z. het gehalte aan chroom, molybdeen en nikkel.
Hoe hoger het gehalte van de twee elementen, chroom en molybdeen, hoe sterker de corrosieweerstand die nodig is om putcorrosie en spleetcorrosie te voorkomen. Deze corrosieweerstand wordt uitgedrukt in de zogenaamdePittingweerstand Equivalent(PRE) waarde: PRE = %Cr + 3,3 x %Mo.
Hoewel nikkel de weerstand van staal tegen putcorrosie en spleetcorrosie niet verhoogt, kan het de corrosiesnelheid effectief vertragen nadat het corrosieproces is begonnen. Nikkelhoudende austenitische roestvaste staalsoorten presteren daarom over het algemeen veel beter in cyclische corrosietests en corroderen veel minder sterk dan ferritische roestvaste staalsoorten met een laag nikkelgehalte en een vergelijkbare weerstand tegen putcorrosie.
Trivia: Voor standaard 304 bedraagt de neutrale cyclische corrosie doorgaans tussen de 48 en 72 uur; voor standaard 316 bedraagt de neutrale cyclische corrosie doorgaans tussen de 72 en 120 uur.
Opgemerkt dient te worden datdeCyclische corrosieheeft grote nadelen bij het testen van de eigenschappen van roestvrij staal.Het chloridegehalte van de cyclische corrosietest is extreem hoog en overtreft de werkelijke omgeving ruimschoots. Roestvrij staal dat in de werkelijke toepassingsomgeving corrosie kan weerstaan met een zeer laag chloridegehalte, zal ook in de cyclische corrosietest worden gecorrodeerd.
De cyclische corrosietest verandert het corrosiegedrag van roestvast staal en kan niet worden beschouwd als een versnelde test of een simulatie-experiment. De resultaten zijn eenzijdig en hebben geen equivalente relatie met de werkelijke prestaties van het roestvast staal dat uiteindelijk in gebruik wordt genomen.
We kunnen de cyclische corrosietest dus gebruiken om de corrosieweerstand van verschillende soorten roestvast staal te vergelijken, maar deze test kan alleen het materiaal beoordelen. Bij de specifieke selectie van roestvast staal biedt de cyclische corrosietest alleen meestal onvoldoende informatie, omdat we onvoldoende inzicht hebben in het verband tussen de testomstandigheden en de daadwerkelijke toepassingsomgeving.
Om dezelfde reden is het niet mogelijk om de levensduur van een product uitsluitend op basis van de cyclische corrosietest op een roestvast staalmonster te schatten.
Bovendien is het niet mogelijk om verschillende soorten staal met elkaar te vergelijken. Zo kunnen we bijvoorbeeld roestvrij staal niet vergelijken met gecoat koolstofstaal. Dit komt doordat de corrosiemechanismen van de twee in de test gebruikte materialen sterk verschillen. Bovendien is de correlatie tussen de testresultaten en de werkelijke omgeving waarin het product uiteindelijk zal worden gebruikt, niet hetzelfde.
Plaatsingstijd: 6 november 2023