CN105388103A - 一种镍基合金耐点蚀性能评价方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍基合金耐点蚀性能评价方法及装置，将镍基合金制成单面面积大于2～15cm2方形或圆形片状试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干后放入含有50ppm～饱和浓度的NaCl溶液电解槽中，电解质溶液稳定在5～95℃，溶液的体积与试样工作面积之比不小于200ml/cm2，同时向电解槽中以2～10ml/h，注入蒸馏水和0.2～1.0L/min每升电解质溶液通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点极为临界点蚀温度，该方法及装置测定镍基合金点蚀性能，方便快捷可靠。
Description
技术领域
本发明属于金属腐蚀评价技术领域，更具体地说是涉及到一种镍基合金耐点蚀性能的评价方法及装置。
背景技术
点蚀是一种外观隐蔽而破坏性极大的局部腐蚀形式，是导致易钝化金属或合金受损失效的重要原因之一。镍基合金是一种主要有镍、铜、铬、钼等元素组成的高耐蚀合金，在强氧化性或还原性的环境下均具有较强的耐腐蚀性，广泛地用于制造石油、化工、电力、核工业等各种耐蚀环境下零部件和成套设备。镍基合金通常在比较恶劣的环境下服役，因此镍基合金在苛刻环境下的耐蚀性，尤其是耐点蚀性能引起人们的极大关注。点蚀虽然损失的的金属质量很少，但由于点蚀的几何形态使其构成大阴极/小阳极的结构，致使蚀空的阳极溶解速度相当大，同时点蚀发生过程具有自动加速的特点，从而导致设备和管道发生腐蚀穿孔，造成设备安全问题，因此，任何准确的测定镍基合金耐点蚀性能是正确使用镍基合金的关键。
常规的评价易钝化金属或合金耐点蚀性能的方法为电化学方法是GB/T178991999《不锈钢点蚀电位测量方法》采用动电位法测量不锈钢点蚀电位的方法；ASTMG150-2010《不锈钢临界点蚀温度的电化学标准试验方法》采用恒电位临界点蚀温度法测量不锈钢耐点蚀性能。专利CN101762449A公开了一种脉冲控制和评价不锈钢点蚀发生和发展的电化学方法；CN101294888A公开了一种利用电化学亚稳态电流波动效应确定双相不锈钢点蚀优先发生相区的方法。上述评价方法主要针对不锈钢材料的耐点蚀性能评价，如奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢等具有较好的适用性和重复性，但是由于材质性能的不同，采用上述方法对镍基合金材料进行实验，并不能满足要求。且采用绝对临界点蚀温度指导镍基合金在实际点蚀环境中的应用过于保守，因此需要开发更适合实际点蚀环境的镍基合金耐点蚀性能的评价方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镍基合金耐点蚀性能的评价方法，指导镍基合金在点蚀环境中的应用。
本发明具体涉及一种评价镍基合金耐点蚀性能的评价方法，该评价方法可用于评价不同温度及介质环境中镍基合金的耐点蚀性能，通过该方法评价镍基合金耐点蚀性能更加方便、快捷，所得数据更加可靠有效，可有效指导镍基合金在点蚀环境中的应用。
一种镍基合金耐点蚀性能评价方法，步骤如下：
1)将镍基合金制成单面面积大于2～15cm2方形或圆形片状试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干进入步骤2)；
2)将步骤1)的试片放入含有50ppm～饱和浓度的NaCl溶液电解槽中，电解质溶液稳定在5～95℃，溶液的体积与试样工作面积之比不小于200ml/cm2，同时向电解槽中以2～10ml/h，最优为4～6ml/h，注入蒸馏水和0.2～1.0L/min每升电解质溶液，最优为0.3～0.7L/min每升电解质溶液通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点极为绝对临界点蚀温度。
一种镍基合金耐点蚀性能评价装置，包括电化学工作站1、电解槽2、温度监测系统5、参比电极6、数据终端7和循环水管4组成，其特征在于：电化学工作站1与参比电极6和电解槽2连通，温度监测系统5与电解槽2和数据终端7连通，循环水管4与电解槽2连通。
所述的循环水管4与电解槽2夹层连通。
所述的电解槽2设有通气管9，并与通气管9连通。
所述的电解槽2设有参比电极盐桥10、冷凝器11和热电偶套管12。
所述热电偶套管12通过热电偶与温度监测系统5连通。
一种镍基合金耐点蚀性能评价装置还设有注水装置3，注水装置3与电解槽2连通。
所述的注水装置3与电解槽2底部入口连通。
与现有技术相比，采用本发明一种镍基合金耐点蚀性能的评价方法测定镍基合金耐点蚀性能，方便快捷，数据可靠，绝对临界点蚀温度及相对临界点蚀温度，可有效指导镍基合金在实际生产中的应用。
利用本发明所涉及的点蚀测试成套装置，测得特定腐蚀介质环境下各温度对应的极化曲线，并取各温度对应的Eb100值绘制曲线，Eb100值突变时对应的温度即为绝对临界点蚀温度，大于绝对临界点蚀温度的温度值为相对于其对应电位的临界点蚀温度。采用该装置及配套方法进行镍基合金耐点蚀性能测试实验方便快捷，所得实验数据真实可靠。绝对临界点蚀温度及相对临界点蚀温度数据结合实际生产中的真实工况，可有效指导镍基合金在实际生产中的应用。
附图说明
附图1为本发明一种镍基合金耐点蚀性能评价装置示意图。
其中：1.电化学工作站，2.电解槽，3.注水装置循，4.循环水管，5.温度监测系统，6.参比电极，7.数据终端，8.辅助电极，9.通气管，10.参比电极盐桥，11.冷凝器，12.热电偶套管。
具体实施方式
下面利用实施例说明本发明一种镍基合金耐点蚀性能评价方法，但并不限制发明的范围。
实施例1
将镍基合金制成单面面积大于2cm2方形试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干后的试片放入含有10000ppm浓度的NaCl溶液电解槽中，溶液的体积与试样工作面积之比为250ml/cm2，同时向电解槽中以5ml/h，注入蒸馏水和0.1L/min通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点即为绝对临界点蚀温度为53℃。
实施例2
将镍基合金制成单面面积大于2cm2方形试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干后的试片放入含有5000ppm浓度的NaCl溶液电解槽中，溶液的体积与试样工作面积之比为250ml/cm2，同时向电解槽中以5ml/h，注入蒸馏水和0.1L/min通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点即为绝对临界点蚀温度为55℃。
实施例3
将镍基合金制成单面面积大于2cm2方形试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干后的试片放入含有800ppm浓度的NaCl溶液电解槽中，溶液的体积与试样工作面积之比为250ml/cm2，同时向电解槽中以5ml/h，注入蒸馏水和0.1L/min通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点即为绝对临界点蚀温度为72℃。
实施例4
将镍基合金制成单面面积大于2cm2方形试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干后的试片放入含有8000ppm浓度的NaCl溶液电解槽中，溶液的体积与试样工作面积之比为250ml/cm2，同时向电解槽中以5ml/h，注入蒸馏水和0.1L/min通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点即为绝对临界点蚀温度为54℃。
实施例5
将镍基合金制成单面面积大于2cm2方形试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干后的试片放入含有100000ppm浓度的NaCl溶液电解槽中，溶液的体积与试样工作面积之比为250ml/cm2，同时向电解槽中以5ml/h，注入蒸馏水和0.1L/min通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点即为绝对临界点蚀温度为44℃。
一种镍基合金耐点蚀性能评价装置，包括电化学工作站1、电解槽2、温度监测系统5、参比电极6、数据终端7和循环水管4组成，其特征在于：电化学工作站1与参比电极6和电解槽2连通，温度监测系统5与电解槽2和数据终端7连通，循环水管4与电解槽2夹层连通，电解槽2设有通气管9，并与通气管9连通，电解槽2设有参比电极盐桥10、冷凝器11和热电偶套管12，热电偶套管12通过热电偶与温度监测系统5连通，还设有注水装置3，注水装置3与电解槽2底部入口连通。
Claims (7)
1.一种镍基合金耐点蚀性能评价方法，步骤如下：
1)将镍基合金制成单面面积大于2～15cm2方形或圆形片状试样，打磨、用丙酮和无水乙醇清洗，吹干进入步骤2)；
2)将步骤1)的试片放入含有50ppm～饱和浓度的NaCl溶液电解槽中，电解质溶液稳定在5～95℃，溶液的体积与试样工作面积之比不小于200ml/cm2，同时向电解槽中以2～10ml/h，注入蒸馏水和0.2～1.0L/min每升电解质溶液通入氮气，调节电解槽溶液温度测定Eb100，Eb100随温度变化的转折点极为绝对临界点蚀温度。
2.依照权利要求1所述的一种镍基合金耐点蚀性能评价方法，其特征在于：向电解槽中以4～6ml/h，注入蒸馏水和0.3～0.7L/min每升电解质溶液通入氮气。
3.一种镍基合金耐点蚀性能评价装置，包括电化学工作站(1)、电解槽(2)、温度监测系统(5)、参比电极(6)、数据终端(7)和循环水管(4)组成，其特征在于：电化学工作站(1)与参比电极(6)和电解槽(2)连通，温度监测系统(5)与电解槽(2)和数据终端(7)连通，循环水管(13)与电解槽(2)连通。
4.依照权利要求3所述的一种镍基合金耐点蚀性能评价装置，其特征在于：所述的循环水管(4)与电解槽(2)夹层连通，电解槽(2)设有通气管(9)，并与通气管(9连通，电解槽(2)设有辅助电极8、参比电极盐桥(10)、冷凝器(11)和热电偶套管(12)。
5.依照权利要求3所述的一种镍基合金耐点蚀性能评价装置，其特征在于：所述热电偶套管(12)通过热电偶与温度监测系统(5)连通。
6.依照权利要求3所述的一种镍基合金耐点蚀性能评价装置，其特征在于：一种镍基合金耐点蚀性能评价装置还设有注水装置(3)，注水装置(3)与电解槽(2)连通。
7.依照权利要求3所述的一种镍基合金耐点蚀性能评价装置，其特征在于所述的注水装置(3)与电解槽(2)底部入口连通。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110274808A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-24 | 北华航天工业学院 | 一种不锈钢点蚀孔内部腐蚀产物浓度的检测方法 |
| CN113945509A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-18 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种高温液相腐蚀环境中进行电化学测试的装置及方法 |
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2014
- 2014-09-03 CN CN201410457514.XA patent/CN105388103A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡小萍等: "《中华人民共和国国家标准-不锈钢点蚀电位测量方法 GB/T 17899-1999》", 30 April 2000 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110274808A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-24 | 北华航天工业学院 | 一种不锈钢点蚀孔内部腐蚀产物浓度的检测方法 |
| CN113945509A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-18 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种高温液相腐蚀环境中进行电化学测试的装置及方法 |
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