CN208334245U - 一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置 - Google Patents

Abstract

一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，包括一个敞口的壳体，壳体内放置有若干不锈钢试样，若干不锈钢试样的一端设置有第一聚四氟乙烯板材，第一聚四氟乙烯板材与壳体内壁接触，若干不锈钢试样的另一端设置有第二聚四氟乙烯板材，第二聚四氟乙烯板材与壳体内壁之间有空隙；相邻不锈钢试样的之间设置有第三聚四氟乙烯板材，空隙内设置有用于使每个不锈钢试样两侧与第三聚四氟乙烯板材相接触的支撑装置。该装置结构简单，便于操作，能够快速评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响并且结果准确。

Description

一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置。

背景技术

缝隙腐蚀是一种发生于同类材料之间或金属与非金属之间狭小缝隙中的腐蚀现象。缝隙腐蚀经常发生于螺栓连接的法兰端面之间，轧制钢管与管座之间，或者金属表面与填料之间。其前提是缝隙必须有介质入口。产生缝隙腐蚀的原因较多，近期认为，由于离子迁移和由于物质交换强烈受阻，而使得缝隙中溶液的某种组分贫化或者富集，乃是产生缝隙腐蚀的原因。缝隙腐蚀试验方法较多，但对于不锈钢的化学成分对缝隙腐蚀的影响研究较少，也没有准确的研究与评价方法。所以有必要提供一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简单、准确的用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，该装置能够评价不锈钢化学成分对其在酸性含氯离子介质中缝隙腐蚀的影响，适用于炼油与化工系统不同化学组成的不锈钢在酸性含氯离子介质中的缝隙腐蚀评价。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，包括一个敞口的壳体，壳体内放置有若干不锈钢试样，若干不锈钢试样的一端设置有第一聚四氟乙烯板材，第一聚四氟乙烯板材与壳体内壁接触，若干不锈钢试样的另一端设置有第二聚四氟乙烯板材，第二聚四氟乙烯板材与壳体内壁之间有空隙；相邻不锈钢试样的之间设置有第三聚四氟乙烯板材，空隙内设置有用于使每个不锈钢试样两侧与第三聚四氟乙烯板材相接触的支撑装置。

本实用新型进一步的改进在于，支撑装置为弹簧、螺杆或聚四氟乙烯块。

本实用新型进一步的改进在于，螺杆规格为M12，并且螺杆的数量为2个。

本实用新型进一步的改进在于，壳体为长方体状。

本实用新型进一步的改进在于，壳体的宽度为50mm，长度为50mm，高度为40mm，壁厚为20mm。

本实用新型进一步的改进在于，壳体采用聚四氟乙烯材料制成。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：

本实用新型通过将每个不锈钢试样的两侧面与第三聚四氟乙烯板材相接触，在酸性含氯离子的试验溶液中浸泡后，采用扫描电镜观察缝隙腐蚀部位的腐蚀形貌，根据扫描电镜图可以判断不同成分对不锈钢试样的缝隙腐蚀影响严重与否，从而完成评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响，该装置结构简单，能够实现快速评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响并且结果准确。本实用新型适用于炼油与化工领域不同型号不锈钢其化学成分对其在酸性含氯离子介质中缝隙腐蚀的影响研究与评价，可用于含有其它微量元素的不锈钢缝隙腐蚀试验，也可扩展至其它领域不同种类不锈钢的缝隙腐蚀研究与评价。

附图说明

图1为缝隙腐蚀试验时试样布置示意图。

图2为0Cr18Ni9缝隙腐蚀后电镜图。

图3为0Cr18Ni9+Ti缝隙腐蚀后电镜图。

图4为0Cr18Ni9+3Mo缝隙腐蚀后电镜图。

图5为0Cr18Ni9+5Mo缝隙腐蚀后电镜图。

图中，1为第一聚四氟乙烯板材，2为不锈钢试样，3为螺杆，4为壳体，5为第一聚四氟乙烯板材，6为第三聚四氟乙烯板材。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型包括以下准备阶段和实验阶段，具体如下：

准备阶段：

1.缝隙腐蚀试验设计：

参见图1，本实用新型的用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置采用聚四氟乙烯材料制成，包括一个敞口的壳体4，壳体4为长方体状，壳体的宽度为50mm，长度为50mm，高度为40mm，壁厚为20mm。将若干聚四氟乙烯板材与不锈钢试样2放入壳体内，并且相隔设置，具体的，紧贴壳体4内壁先放入第一聚四氟乙烯板材1，再放入多个不锈钢试样，再放入第二聚四氟乙烯板材5，最终使得多个不锈钢试样2的一侧为第一聚四氟乙烯板材1，另一侧为第二聚四氟乙烯板材5，并且多个不锈钢试样2中相邻两个不锈钢试样2之间设置第三聚四氟乙烯板材6，即每个不锈钢试样2的两侧面均与第三聚四氟乙烯板材6相接触。第二聚四氟乙烯板材5和壳体4内壁之间留有空隙，空隙内设置有支撑装置，用于使每个不锈钢试样2两侧与第三聚四氟乙烯板材6相接触。支撑装置具体可以为规格为M12×2的螺杆3、弹簧或聚四氟乙烯块，支撑装置为螺杆时，螺杆数量为2个。

第二聚四氟乙烯板材5与壳体内壁时间的空隙可以采用其他方式对第二聚四氟乙烯板材5进行支撑，比如放入聚四氟乙烯块，实现对第二聚四氟乙烯板材5的支撑，保证每个不锈钢试样2的两侧面均与第三聚四氟乙烯板材6相接触。

本实用新型中取4种不同成分的不锈钢试样，每一种不锈钢试样取两个，每一个试样两侧是同一规格的第三聚四氟乙烯板材6，在不锈钢试样两侧面形成两个缝隙。固定缝隙的形成依靠壳体内两个螺杆，螺杆材质为聚四氟乙烯。

在实际实验中，可以采用1个或多个试样进行测试，具体数量可以根据实际需要确定。

2.试验不锈钢材料(实施例材料)：

0Cr18Ni9(固溶处理)；0Cr18Ni9+2Mo(固溶处理)；

0Cr18Ni9Ti(固溶处理)；0Cr18Ni9+5Mo(固溶处理)。

3.试验溶液：

4.试验用品：

试样前处理药剂(盐酸+HNO₃，体积比为1:3)

实验阶段：

1.试验方法：

为了去掉试样两侧面的氧化皮，将材质分别为0Cr18Ni9、0Cr18Ni9Mo2、0Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Mo5的试样在高温固溶处理后将其放入装有盐酸与HNO₃的混合酸(盐酸与HNO₃体积比为1:3)的烧杯中酸洗，将酸洗去除氧化皮后的试样再放入水中冲洗去除表面粘附物。将试样采用金相砂纸打磨至1500号，然后依次用乙醇、丙酮清洗，备用。所有试样用第三聚四氟乙烯板材6作为隔离片将相邻两个试样进行隔离，每个试样的两侧面都与第三聚四氟乙烯板材6相接触，用壳体4内一端的两个四氟螺杆压紧，并在1升装有上述试验溶液的恒温槽中浸泡10天，试验温度为60℃。

2.试样检测与评价：

将试验后的试片进行对比分析，缝隙腐蚀部位用扫描电镜观察腐蚀形貌，从而根据电镜图完成对不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的评价。图2～图5是四种不同化学组成不锈钢缝隙腐蚀后的扫描电镜照片。

图2是0Cr18Ni9不锈钢缝隙腐蚀试验后的表面照片，可以看出，缝隙腐蚀产物较多，在试验溶液中腐蚀严重；

图3是0Cr18Ni9Ti不锈钢缝隙腐蚀后照片，可以看出，虽然含有微量元素Ti，但缝隙腐蚀也较严重；

图4是含有质量百分含量2％Mo元素的奥氏体不锈钢，可以看出，缝隙腐蚀试验后表面腐蚀较轻；

图5是含有质量百分含量5％Mo元素的0Cr18Ni9不锈钢，可以看出，缝隙腐蚀试验后因Mo含量较高，缝隙腐蚀最轻。

本实用新型克服了现有的不锈钢缝隙腐蚀试验腐蚀介质变化较大，介质腐蚀性较弱，不能较快的得出微量元素或者合金元素对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢缝隙腐蚀的影响的问题。在鉴别其它微量元素或者合金元素对0Cr18Ni9不锈钢缝隙腐蚀影响实验时，可以用本实用新型的方法进行评价。

Claims (6)

1.一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，其特征在于，包括一个敞口的壳体(4)，壳体(4)内放置有若干不锈钢试样(2)，若干不锈钢试样(2)的一端设置有第一聚四氟乙烯板材，第一聚四氟乙烯板材(1)与壳体(4)内壁接触，若干不锈钢试样(2)的另一端设置有第二聚四氟乙烯板材(5)，第二聚四氟乙烯板材(5)与壳体(4)内壁之间有空隙；相邻不锈钢试样(2)的之间设置有第三聚四氟乙烯板材(6)，空隙内设置有用于使每个不锈钢试样(2)两侧与第三聚四氟乙烯板材(6)相接触的支撑装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，其特征在于，支撑装置为弹簧、螺杆或聚四氟乙烯块。

3.根据权利要求2所述的一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，其特征在于，螺杆规格为M12，并且螺杆的数量为2个。

4.根据权利要求1所述的一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，其特征在于，壳体(4)为长方体状。

5.根据权利要求1所述的一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，其特征在于，壳体(4)的宽度为50mm，长度为50mm，高度为40mm，壁厚为20mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于评价不锈钢化学成分对缝隙腐蚀影响的实验装置，其特征在于，壳体(4)采用聚四氟乙烯材料制成。