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金屬腐蝕試驗是評估材料在不同環(huán)境中抵抗腐蝕能力的一系列科學方法，對于材料開發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量控制、工程安全和經(jīng)濟性至關重要。
一、 試驗的核心目的
材料篩選與研發(fā)：比較不同金屬、合金成分、熱處理工藝或新型材料的耐腐蝕性能。
質(zhì)量控制：確保生產(chǎn)的產(chǎn)品（如鍍層鋼板、緊固件、汽車部件）符合耐腐蝕標準。
壽命預測與可靠性評估：通過加速試驗，預測產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)在真實環(huán)境下的使用壽命。
腐蝕機理研究：深入理解腐蝕發(fā)生、發(fā)展的過程和原理。
評估防護措施效果：測試防銹油、涂層、緩蝕劑、陰極保護等防護方法的有效性。
故障分析：當發(fā)生腐蝕失效時，通過試驗復現(xiàn)和分析，找出原因并提出改進措施。
二、 主要試驗方法分類
腐蝕試驗方法主要分為三大類：實驗室試驗、現(xiàn)場試驗和實物試驗。
三、 常用實驗室試驗方法（加速試驗）
在受控的實驗室環(huán)境下進行，通過強化腐蝕性因素來快速獲得結(jié)果。
1. 模擬環(huán)境試驗
模擬并強化材料在實際使用中可能遇到的環(huán)境條件。
鹽霧試驗：最常用、最傳統(tǒng)的加速腐蝕試驗。
中性鹽霧試驗： 參照標準 ASTM B117, ISO 9227。將樣品暴露在連續(xù)的5%氯化鈉鹽霧中。主要用于檢測鍍層（如鍍鋅、鍍鎘）的缺陷和均勻性。
醋酸鹽霧試驗： 在鹽水中加入醋酸，使pH值降低，腐蝕性更強。主要用于評估裝飾性鍍層（如Cu-Ni-Cr）。
銅加速醋酸鹽霧試驗： 在醋酸鹽霧的基礎上加入氯化銅，進一步加速腐蝕。主要用于快速評估鋼材上鍍鋅或鍍鎘層的質(zhì)量。
循環(huán)腐蝕試驗： 更先進的方法，模擬更真實的自然環(huán)境，如在鹽霧、干燥、濕潤、低溫等條件間循環(huán)（如Prohesion試驗、GM通用汽車循環(huán)等）。其結(jié)果與實際戶外暴露的相關性通常優(yōu)于傳統(tǒng)鹽霧試驗。
濕熱試驗：模擬高溫高濕環(huán)境，評估產(chǎn)品在潮濕大氣中的耐腐蝕性和涂層附著力。參照標準 ASTM D2247, ISO 6270。
氣體腐蝕試驗：模擬工業(yè)大氣或室內(nèi)環(huán)境，將樣品暴露在含有 SO?、H?S、NO?、Cl? 等污染氣體的環(huán)境中。常用于評估電子元器件、接觸件等。
浸泡試驗：將樣品完全或部分浸泡在特定的溶液（如鹽水、酸、堿）中，定期觀察和測量腐蝕情況。方法簡單直接。
2. 電化學試驗
基于金屬腐蝕本質(zhì)上是電化學過程的原理，可以快速、定量地測量腐蝕速率和機理。
塔菲爾外推法：通過測量極化曲線，外推得到腐蝕電流密度，從而快速計算腐蝕速率。適用于快速篩選和比較。
線性極化電阻法：在腐蝕電位附近進行微小極化，通過極化電阻快速計算瞬時腐蝕速率。適用于在線監(jiān)測。
電化學阻抗譜：通過對體系施加一個小振幅的交流信號，分析其阻抗響應。可用于研究涂層性能、腐蝕機理和界面過程，提供的信息非常豐富。
3. 其他實驗室方法
應力腐蝕試驗：評估金屬在拉應力和特定腐蝕介質(zhì)共同作用下的開裂敏感性。
恒載荷試驗
U型彎彎曲試驗
慢應變速率試驗
四、 戶外現(xiàn)場暴露試驗
將樣品直接暴露在真實的自然或工業(yè)環(huán)境中，是最可靠、最真實的試驗方法，但耗時極長。
大氣暴露試驗：將樣品放置在典型的氣候環(huán)境中，如鄉(xiāng)村、城市、工業(yè)區(qū)、海洋性氣候地區(qū)。定期檢查并記錄腐蝕發(fā)展情況。
土壤埋設試驗：將樣品埋在不同類型的土壤中，評估管道、電纜護套等地下設施的耐腐蝕性。
海水全浸、潮差、飛濺區(qū)試驗：將樣品放置在海水的不同深度區(qū)域，研究海洋環(huán)境對船舶、海洋平臺材料的腐蝕行為。
五、 試驗結(jié)果評估方法
評估腐蝕程度的方法多樣，需根據(jù)試驗目的和腐蝕類型選擇。
表觀檢查：肉眼或低倍顯微鏡觀察腐蝕產(chǎn)物的形態(tài)、顏色、分布，以及是否有點蝕、裂紋等。
質(zhì)量變化法：測量試驗前后樣品的質(zhì)量變化。質(zhì)量增加（增重法）適用于腐蝕產(chǎn)物牢固附著的情況；質(zhì)量減少（失重法）適用于清除腐蝕產(chǎn)物后，衡量金屬的損失。這是最經(jīng)典、最定量的方法之一。
腐蝕尺寸測量：
腐蝕深度：用于均勻腐蝕。
點蝕深度與密度：用于局部腐蝕，是評估設備穿孔風險的關鍵指標。
力學性能變化：測量腐蝕前后樣品的強度、延伸率等力學性能的變化，評估腐蝕對材料承載能力的影響。
微觀分析：使用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析等工具，觀察腐蝕形貌、分析腐蝕產(chǎn)物成分，深入研究腐蝕機理。
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涉及測試：金屬腐蝕試驗