实验六 重量法测定金属腐蚀速度 联系客服

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实验六、重量法测定金属腐蚀速度

一、实验目的

(1)用掌握重量法测量金属腐蚀速度的原理和操作过程 (2)通过实验进一步了解金属腐蚀现象和原理 (3)初步了解缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用

二、实验原理

重量法是一种最常见测试方法之一,适用于实验室和现场挂片,可用于检测材料的耐蚀性能、评选缓蚀剂,改变工艺条件时检测防腐效果等。当金属表面上的腐蚀产物容易除净且不损坏金属本体时,用失重法;而腐蚀产物牢固附着金属本体时,采用增重法。金属受到均匀腐蚀时的腐蚀速度表示方法有两种:

一种是用在单位时间、单位面积金属失重或增重的质量表示。

??W0?W1 Stν---金属腐蚀速度,g/(m2·h) W0---试件腐蚀前的重量,g W1---试件腐蚀后的重量,g S---试件的面积,m2 t---腐蚀时间,h

另一种是用单位时间内金属腐蚀的深度来表示。

d?d---按深度腐蚀计算的腐蚀速度,mm/a ν---金属腐蚀速度,g/(m2·h) ρ---金属材料的密度,g/cm3

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三、实验设备及材料

(1)A3低碳钢

(2)规定浓度的H2SO4溶液(5%,20%, 40%,60%,80%)、丙酮、蒸馏水、20%硫酸+有机缓蚀剂硫脲10g/L

(3)分析天平、游标卡尺、电吹风(或烘箱)、砂纸、量筒、玻璃棒、时钟、烧杯、尼龙绳、毛刷、镊子等

四、实验方法及步骤

(1)配溶液:用试剂和蒸馏水配制实验溶液,每种溶液800mL,分别盛在1L烧杯内【根据试样大小到时确认需要溶液量】。

注意:将硫酸稀释到水中,谨慎操作,注意安全。

(2)磨试样:试样表面状态要求均一、光洁,需要进行表面处理。制作试样时已经过机加工,试验前还需要用砂布打磨,以达到要求的光洁度。表面上应无刻痕与麻点。平行试

样的表面状态要尽量一致。打磨时注意避免过热。

(3)量尺寸:用游标卡尺测量试样的长、宽、厚【25mm×50mm×2mm)】,计算腐蚀面积。测量时必须量几个部位,取其平均值,并将数据记录在表中。

(4)清洗去油:将试样表面残屑除尽,用浸丙酮的棉花球擦拭,除去表面油污,再用蒸馏水冲洗,滤纸吸干。用干净纸包好,然后用电吹风干燥(注意用冷风!)。清洗后的试样不能再用手拿取,需放在干净的滤纸上,试验时用镊子【玻棒代替】夹取。

(5)称初重:干燥后的试样用分析天平称取初重W0,准确到0.1 mg,测量数据记录在表中。

(6)浸入试验溶液:试样称重后立即穿上塑料线,浸入试验溶液内(记下浸入时间!)。每种试验溶液内挂3块平行试样。注意试样不能彼此接触,也不能与容器接触。试样浸入深度应大致相同。其上端距液面应大于2 cm。观察并记录试样浸入溶液后发生的现象。

(7)试验时间:由于碳钢在不同浓度的硫酸溶液中的腐蚀速度相差很大,不同体系的试验时间应根据具体情况确定(如30 min)。

(8)清除腐蚀产物:取出试样前应仔细观察试样表面和溶液中的变化。取出试样(记下时间!)后观察试样表面腐蚀产物的形态和分布。将试样放在自来水流下冲洗,用毛刷刷去疏松的腐蚀产物,再次观察试样表面状态。

清除腐蚀产物所用的化学清洗方法:将试样放入18%HCl (浓盐酸37%)+ 1-2%六次甲醛四胺(乌洛托品)溶液10min (根据实验情况确认,如30-40s)。除膜操作应进行2次,以达到恒重(两次称重差别小于0.5mg)。

(9) 称腐蚀后重:除膜后用蒸馏水冲洗,除去已变疏松的腐蚀产物,然后擦拭、干燥,用分析天平称重。恒重后的重量作为腐蚀后重W1,并记录在表中。

五、实验报告要求

(1)观察金属试样腐蚀后的外形、确定腐蚀形式为均匀腐蚀或局部腐蚀 (2)观察溶液颜色有无变化,是否有腐蚀产物沉淀 (3)计算碳钢在不同条件下的腐蚀速度

(5)计算所用缓蚀剂在20%硫酸中对低碳钢的缓蚀率

表1 重量法测定金属腐蚀速度数据记录表

试样编号 试样材质 溶液名称、浓度、温度 试样尺寸(长、宽、高)/mm 试样表面积/m2 试样初重W0/g 试样腐蚀后重W1/g 试验时间 第一次除膜 第二次除膜 浸入时间 取出时间 试验时间/h 失重腐蚀速度ν/(g/m2·h)(平均值) 腐蚀速度B/(mm/a)平均值