Корозията е разрушаване или влошаване на материалите или техните свойства, причинено от околната среда. Повечето корозия се случва в атмосферни среди, които съдържат корозивни компоненти и корозивни фактори като кислород, влажност, температурни промени и замърсители.
Цикличната корозия е често срещана и най-разрушителна атмосферна корозия. Цикличната корозия се причинява от корозия на повърхността на металните материали, причинена от проникване на хлоридни йони в окисления слой на метала и защитния слой на металната повърхност, както и от вътрешна електрохимична реакция в метала. В същото време хлорните йони притежават определена хидратационна енергия, лесно се адсорбират в порите на металната повърхност, запълват пукнатините и заместват кислорода в оксидния слой, превръщайки неразтворимите оксиди в разтворими хлориди, което води до пасивация на повърхността и превръщането ѝ в активна повърхност.
Изпитването за циклична корозия е вид екологично изпитване, използващо главно оборудване за изпитване за циклична корозия, за да създаде изкуствена симулация на условията на околната среда, свързани с циклична корозия, за да оцени корозионната устойчивост на продукти или метални материали. То е разделено на две категории: едната за изпитване за излагане на естествена среда, а другата за изкуствено ускорено симулиране на изпитване за циклична корозия.
Изкуственото симулиране на циклични корозионни изпитвания в условия на околна среда е използването на определен обем космическо тестово оборудване - камера за циклична корозия (Фигура), в нейния обем с изкуствени методи, което води до циклична корозионна среда за оценка на качеството на цикличната корозионна устойчивост на продукта.
В сравнение с естествената среда, концентрацията на сол и хлорид в средата, подлежаща на циклична корозия, може да бъде няколко пъти или десетки пъти по-висока от общата концентрация на циклична корозия в естествената среда, което води до значително повишаване на скоростта на корозия. Времето за получаване на резултатите от теста за циклична корозия върху продукта също е значително съкратено. Например, в естествена среда, тестът на проба от продукт може да отнеме 1 година, докато при изкуствена симулация на условия на циклична корозия, до 24 часа, могат да се получат подобни резултати.
Лабораторно симулираната циклична корозия може да бъде разделена на четири категории
(1)Неутрален цикличен корозионен тест (NSS тест)е ускорен метод за изпитване на корозия, който се е появил най-рано и в момента е най-широко използваният. Той използва 5% физиологичен разтвор на натриев хлорид, чието pH е регулирано в неутрален диапазон (6,5 ~ 7,2) като разтвор за пръскане. Температурата на изпитването е 35 ℃, а скоростта на утаяване на цикличната корозия е 1 ~ 2 ml/80 cm/h.
(2)Тест за циклична корозия с оцетна киселина (ASS тест)е разработен на базата на неутрален тест за циклична корозия. Той представлява добавяне на малко ледена оцетна киселина към 5% разтвор на натриев хлорид, така че pH стойността на разтвора да се намали до около 3, разтворът да стане киселинен и окончателното образуване на циклична корозия също се променя от неутрална циклична корозия на киселинна. Скоростта на корозия е около 3 пъти по-бърза от теста NSS.
(3)Тест за циклична корозия с ускорена оцетна киселина с медни соли (CASS тест)е новоразработен чуждестранен бърз тест за циклична корозия, при който температурата на изпитване е 50 ℃ и разтворът на сол с малко количество медна сол - меден хлорид предизвиква силна корозия. Скоростта на корозия е около 8 пъти по-висока от тази на NSS теста.
(4)Изпитване за променливо-циклична корозияе цялостен тест за циклична корозия, който всъщност е неутрален тест за циклична корозия плюс тест за постоянна влажност и топлина. Използва се главно за цели продукти с кухини, чрез проникване на влажна среда, така че цикличната корозия се генерира не само на повърхността на продукта, но и вътре в него. Продуктът се подлага на циклична корозия и влажна топлина, като се редуват две условия на околната среда, като накрая се оценяват електрическите и механичните свойства на целия продукт със или без промени.
Резултатите от изпитванията за циклична корозия обикновено се представят в качествена, а не количествена форма. Съществуват четири специфични метода за оценка.
①метод за оценкае съотношението на площта на корозия и общата площ на процента според определен метод на разделяне на няколко нива, до определено ниво като квалифицирана основа за преценка, подходящо е за оценка на плоски проби.
2метод на преценка с претеглянеЧрез теглото на пробата преди и след метода на претегляне на корозионния тест се изчислява теглото на загубата на корозия, за да се прецени качеството на корозионната устойчивост на пробата. Това е особено подходящо за оценка на качеството на корозионната устойчивост на метал.
③метод за определяне на корозивен външен видТова е метод за качествено определяне, наречен цикличен тест за корозия. За да се определи дали продуктът предизвиква корозия в пробата, се използват най-вече общи продуктови стандарти.
4метод за статистически анализ на данни за корозияосигурява проектиране на корозионни тестове, анализ на данни за корозия, данни за корозия за определяне на нивото на доверие на метода, който се използва главно за анализ на статистическа корозия, а не специално за преценка на качеството на конкретен продукт.
Циклично изпитване за корозия на неръждаема стомана
Цикличният тест за корозия е изобретен в началото на ХХ век и е най-дълго използваният „тест за корозия“. Високоустойчивите на корозия материали са предпочитани от потребителите и са се превърнали в „универсален“ тест. Основните причини са следните: 1. Спестяване на време; 2. Ниска цена; 3. Възможност за тестване на различни материали; 4. Резултатите са прости и ясни, благоприятстващи уреждането на търговски спорове.
На практика, тестът за циклична корозия на неръждаема стомана е най-широко известен - колко часа може да издържи този материал на тест за циклична корозия? Практикуващите не бива да са непознати по този въпрос.
Доставчиците на материали обикновено използватпасивациялечение илиподобряване на степента на полиране на повърхносттаи др., за да се подобри времето за изпитване за циклична корозия на неръждаема стомана. Най-важният определящ фактор обаче е съставът на самата неръждаема стомана, т.е. съдържанието на хром, молибден и никел.
Колкото по-високо е съдържанието на двата елемента, хром и молибден, толкова по-силна е корозионната устойчивост, необходима за противодействие на появата на точкова и цепнатинна корозия. Тази корозионна устойчивост се изразява чрез т.нар.Еквивалент на съпротивление на питинг(PRE) стойност: PRE = %Cr + 3,3 x %Mo.
Въпреки че никелът не увеличава устойчивостта на стоманата на точкова и цепнатинна корозия, той може ефективно да забави скоростта на корозия, след като процесът на корозия е започнал. Следователно, съдържащите никел аустенитни неръждаеми стомани са склонни да се представят много по-добре в тестовете за циклична корозия и корозират много по-слабо от феритните неръждаеми стомани с ниско съдържание на никел, които имат подобна устойчивост на еквиваленти на точкова корозия.
Интересни факти: За стандарт 304, неутралната циклична корозия обикновено е между 48 и 72 часа; за стандарт 316, неутралната циклична корозия обикновено е между 72 и 120 часа.
Трябва да се отбележи, ченаЦиклична корозияТози тест има основни недостатъци при тестване на свойствата на неръждаема стомана.Съдържанието на хлориди при цикличната корозия в теста за циклична корозия е изключително високо, далеч надвишаващо реалната среда, така че неръждаемата стомана, която може да устои на корозия в реалната среда на приложение с много ниско съдържание на хлориди, също ще корозира при теста за циклична корозия.
Цикличният корозионен тест променя корозионното поведение на неръждаемата стомана и не може да се разглежда нито като ускорен тест, нито като симулационен експеримент. Резултатите са едностранчиви и нямат еквивалентна връзка с действителните характеристики на неръждаемата стомана, която в крайна сметка е пусната в употреба.
Така че можем да използваме теста за циклична корозия, за да сравним корозионната устойчивост на различни видове неръждаема стомана, но този тест е в състояние само да оцени материала. При избора на материали от неръждаема стомана, само тестът за циклична корозия обикновено не предоставя достатъчно информация, тъй като нямаме достатъчно разбиране за връзката между условията на теста и реалната среда на приложение.
По същата причина не е възможно да се оцени експлоатационният живот на даден продукт, базиран единствено на изпитването за циклична корозия на проба от неръждаема стомана.
Освен това не е възможно да се правят сравнения между различни видове стомана, например не можем да сравним неръждаема стомана с покрита въглеродна стомана, тъй като механизмите на корозия на двата материала, използвани в теста, са много различни, а корелацията между резултатите от теста и реалната среда, в която продуктът ще бъде използван, не е еднаква.
Време на публикуване: 06 ноември 2023 г.