晶间腐蚀试验箱是用于检测金属材料晶间腐蚀敏感性的专业设备,广泛应用于不锈钢、铝合金、镍基合金等材料的质量控制与研发领域。
本文将详细介绍其使用方法,帮助操作人员规范实验流程。
一、试验前准备
试样制备
试样表面积建议控制在10cm²~30cm²,表面需通过切削或研磨去除氧化皮,确保光洁平整。
对需敏化处理的材料(如不锈钢),需按标准温度(如450℃-850℃)和时间进行热处理,模拟实际服役条件。
溶液配置
常用溶液为硫酸-硫酸铜体系(如GB/T4334.5标准)。以5%硫酸溶液为例:取500mL蒸馏水,加入29mL优级纯硫酸,定容至1000mL,浓度误差需控制在±0.1%。
溶液密度在20℃时应为1.03103~1.03237g/mL。
二、试验箱操作步骤
装样与溶液放置
将试样固定在玻璃架上,确保完全浸入溶液中部位置,避免接触容器壁。
若采用硫酸-硫酸铜法,需在溶液中悬挂铜丝以维持电位。
加热与计时
先加热溶液至沸腾,再放入试样。待溶液重新沸腾时开始计时,标准试验时间通常为6小时(可根据标准调整)。
保持溶液持续沸腾状态,温度波动不超过±2℃。
过程监控
观察溶液蒸发情况,及时补充蒸馏水维持原体积。
电化学方法(如EPR法)需连接恒电位仪,实时记录极化曲线参数。
三、试验后处理
试样清洗与干燥
取出试样后立即用去离子水冲洗,去除残留腐蚀介质,乙醇脱水后干燥。
称量试验前后重量,计算腐蚀率(公式:腐蚀率=(m₁-m₂)/(S·t))。
结果评定
宏观检查:通过弯曲试验观察裂纹(如不锈钢试样弯曲180°无开裂为合格)。
微观分析:使用金相显微镜或扫描电镜观察晶界腐蚀形貌,测量腐蚀深度。
电化学法需分析再活化率、腐蚀电流密度等参数。
四、注意事项
安全防护
操作腐蚀性溶液时需穿戴防酸手套、护目镜,试验箱应置于通风橱内。
废液需中和处理后排放。
设备维护
定期校准温度传感器和电化学探头。
试验后彻底清洁箱体,防止残留溶液腐蚀部件。
标准适配
不同材料需对应不同标准(如不锈钢用GB/T4334,铝合金用ASTMG67),需严格遵循标准规定的溶液配比、温度及时间参数。
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