JBT 7901-2023 金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法 (正式版)

ICS77.060CCSN05JB代替JB/T7901—1999Laboratoryimmersiontestmethodforuniformcorrosionofmetals2023-12-29发布IJB/T7901—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替JB/T7901—1999《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》，与JB/T7901—1999相比，除了编辑性修改外，主要技术内容变化如下：a）增加了均匀腐蚀的术语和定义；b）修改了试样的制备要求；c）增加了试样要求；d）修改了试验容器要求；e）修改了试验溶液要求；f）修改了腐蚀速率计算公式；g）修改了腐蚀产物清除方法。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国仪表功能材料标准化技术委员会（SAC/TC419）归口。本文件主要起草单位：重庆材料研究院有限公司、河南理工大学、河南科技大学、重庆仪表功能材料检测所、佛山市南海新达高梵实业有限公司。本文件主要起草人：何伦英、曹军、宋克兴、罗琳青、王金太、何广经。本文件所代替标准的历次版本发布情况为：——JB/T7901—1995，JB/T7901—1999。1JB/T7901—2023金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法本文件规定了金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验的试样、试验装置、试验溶液和试验时间，描述了试验方法，规定了试验结果和试验报告。本文件适用于金属材料实验室均匀腐蚀性能的检测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2481.1固结磨具用磨料粒度组成的检测和标记第1部分：粗磨粒F4～F220GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T16545金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除3术语和定义GB/T10123界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1均匀腐蚀uniformcorrosion在整个金属表面几乎以相同速度进行的全面腐蚀。[来源：GB/T10123—2001，3.11]4试样4.1试样的形状和尺寸4.1.1试样的形状和尺寸因试验目的、材料性质和试验设备而异，通常由使用的试验容器和试验溶液体积决定。推荐选用矩形或圆形片状试样，其规格如下：——矩形试样：外形尺寸l×b×h：50mm×25mm×（2mm～5mm）；——圆形试样：外形尺寸φ×h：30mm×（2mm～5mm）。亦可选用其他形状和尺寸的试样。4.1.2试样的单位质量表面积应尽量大，侧面与总表面积之比值应尽可能小。一般情况下，与轧制或锻造方向垂直的面积不应大于试样总表面积的一半。试样总表面积不应小于10cm2，试样表面积应精确4.1.3同批试验的试样形状和规格应相同。4.2试样的制备4.2.1在板材或带材上取样时，应沿轧制方向切取，如轧制方向不清或不沿轧制方向切取时，应在报告中注明。应尽量避开板带边缘部分。4.2.2在圆棒上取样时，应从棒材截面中部沿纵向切取。如沿径向切取，应在报告中注明。铸件、焊接件、敷熔金属材料等的取样和制备方法，由试验双方协商决定。4.2.3试样可用各种机械方法加工到预定尺寸，加工时应避免引起性能变化。采用剪切法时，应对剪切的断面进行切削或研磨再加工，去除因剪切产生影响的部位。4.2.4试样的棱角应予以保持，不应倒角。2JB/T7901—20234.2.5为了提高试验结果的均一性，可用砂纸研磨或其他机械方法去掉原始金属表面层。推荐采用湿磨法，如需采用干磨法，应避免表面过热。试样最终表面应使用符合GB/T2481.1规定的粒度不粗于F120的水砂纸进行研磨，同一张砂纸只能磨同一种材料的试样。检验原始金属表面对腐蚀速率影响试验的试样除外。4.2.6经过研磨处理的试样应及时用水、氧化镁粉糊等充分洗涤去油，亦可用超声波清洗。然后用丙酮、酒精等不含氯离子的试剂脱脂洗净，迅速干燥后贮于干燥器内。4.2.7对于相对较软的金属，如铝、镁、铜及其合金等，不应用研磨粉擦洗，以免破坏试样表面。不应使用毛巾干燥试样，以免油脂或皮棉污染试样。4.3试样的其他要求4.3.1试样如需悬挂，可在试样上钻孔，但孔径不应大于4mm。4.3.2试样应有标记以便识别。标记不应影响腐蚀试验。4.3.3应佩戴手套，使用镊子或钳子夹取试样。进行尺寸测量、称重等时，应使用洁净无油污的量具。5试验设备5.1试验装置5.1.1试验容器5.1.1.1试验容器包括大小适宜的釜或烧瓶（容积通常为500mL至5000mL）。应选择由既不被腐蚀介质腐蚀也不改变腐蚀介质的惰性材料制成的容器，常用的有玻璃、树脂聚合物、陶瓷等。5.1.1.2沸腾和高温条件下试验时，应使用带锥形磨口并配有足够冷却效果的玻璃立式回流冷凝器的烧瓶。试验装置示意图见图1。图1试验装置示意图5.1.1.3室温下试验时可使用适当密闭的容器。3JB/T7901—20235.1.1.4如需搅拌，可配备合适的搅拌装置，如磁力搅拌器等。5.1.1.5在长时间或复杂试验中，腐蚀溶液应持续流动或补给，并同时维持可控气氛。5.1.2温度保持系统根据不同的试验温度要求，选择能使试验溶液保持在规定温度范围的温度保持系统。5.1.3试样支架5.1.3.1试样支架应能把试样支持于试液中间，其材质应对试液和试样呈惰性，与试样的接触面积应尽可能小。5.1.3.2一般情况下采用玻璃支架或挂钩，也可用塑料、陶瓷及化学纤维等材质支架。5.1.4其他装置试验溶液如需搅动或持续流动与补充，可根据实际情况添置相应装置。5.2天平天平的精度不应低于0.001g。6试验溶液6.1试验溶液的来源和成分视试验目的而定，一般有天然溶液和合成溶液两种。天然溶液有海水、工业废水或生产过程中的介质等。在使用天然溶液前应测定其主要成分。6.2合成溶液时，应使用蒸馏水或去离子水，以及符合国家标准或行业标准的分析纯试剂。7试验时间7.1试验时间指从试样浸入溶液并达到规定的温度时开始，直到试样取出时为止的时间。7.2试验时间依据腐蚀速率的大小以及试验材料在试验溶液中能否形成钝化膜而定。一般情况下，长时间试验的结果较准确，但发生严重腐蚀的材料则不宜过长的试验时间。对能形成钝化膜的材料，在边缘条件下，应延长试验时间，确保得到准确结果。7.3常用试验时间为48h～168h。试验时间选择见表1。表1试验时间的选择h>1.07.4试验期间需更换溶液时，操作应迅速，试样不做处理。从再次到达规定温度开始，累积计算试验7.5如需了解试验时间对金属腐蚀以及介质腐蚀性的影响程度，并确定最佳试验周期，可使用计划间隔腐蚀试验方法，参见附录A。8试验方法8.1每组试验至少取两个平行试样。8.2测量试样尺寸（包括所有孔的内部尺寸），精确到0.1mm，计算总表面积。8.3用天平称取试样质量m。4JB/T7901—20238.4量取溶液置于干燥洁净的试验容器中。溶液体积与试样表面积之比通常不少于20mL/cm2。8.5将试样完全浸入溶液中，也可将试样置于容器后再倒入溶液。溶液如需排除溶解氧或充气时，可采用惰性气体（如氮气）充气。在通气至少0.5h后，再将试样放置到溶液中并持续整个试验周期，应避免气流直接喷到试样上。8.6将试样放置在溶液中间位置，不与容器壁接触。一般情况下每一容器内放置一个试样，如需放两个及以上试样时，试样应为同一材料且间距在1cm以上。8.7使用温度保持系统使溶液尽快达到规定温度。温度达到规定时即开始计时。试验时，溶液的温度变化控制在±1℃以内。室温试验时，记录试验期间溶液的实际温度和平均温度。8.8沸腾试验时使溶液保持微沸腾状态。为防止暴沸，可加入适量的助沸物，如小玻璃球、陶瓷碎屑或聚四氟乙烯屑等。8.9试验期间溶液体积变化保持在±1%以内。蒸发损耗后及时补充。必要时，替换试验溶液。8.10试验期间经常观察试样和溶液的变化情况，并记录。8.11到达试验时间后取出试样，用流水充分冲洗后，再用毛刷、橡皮器具等擦去腐蚀产物，必要时，采用超声波法或GB/T16545规定的电解及化学清洗方法清除腐蚀产物。8.12清洗干净的试样经干燥后，用天平称取腐蚀后的试样质量m1。9试验结果9.1以腐蚀速率评定试验结果。如材料发生局部腐蚀，则按有关试验方法进行处理并在试验报告中说9.2腐蚀速率按公式（1）计算： 式中：rcor——腐蚀速率，单位为毫米每年（mm/ab——8760，转化因子（1a=8760hm——试验前的试样质量，单位为克（gm1——试验后的试样质量，单位为克（gA——试样的总表面积，单位为平方毫米（mm2t——试验时间，单位为小时（hρ——材料的密度，单位为克每立方毫米（g/mm3）。9.3某些金属（如钛、锆等）的腐蚀产物是一层坚固致密的氧化物，难以用化学的或一般的机械方法去除，此时可用增重腐蚀速率来表达试验结果。9.4试验结果取两个平行试样的平均值；当某个试样的腐蚀速率与平均值的相对偏差超过10%时，应重新取样试验，如再达不到要求时，则应同时给出两次试验全部试样的平均值和每个试样的结果。当腐蚀速率小于0.1mm/a时应给出全部试样的腐蚀速率。9.5本试验所获得的腐蚀速率仅用于评价被测材料在该种试验介质中的耐蚀性，不代表在其他介质中的耐蚀性。9.6试验结果的数值修约按GB/T8170的规定处理。10试验报告试验报告应至少包括以下内容：1)试样名称及牌号、质量、尺寸及状态描述；2)试验溶液组成、浓度、体积；3)试验温度及试验时间；4)试验中发生的现象；5JB/T7901—20235)试样上腐蚀产物的清洗方法；6)腐蚀速率；7)其他说明；8)操作人、审核人签名；9)试验日期。6JB/T7901—2023（资料性）间隔腐蚀试验方法A.1试验目的检验试验时间对溶液腐蚀性及金属腐蚀率的影响，并以此选择最佳试验周期。A.2试验方法A.2.1取四组试样，每组至少两片。四组试样都置于同一容器的介质中进行试验。如容器不够大时，可每组取一个试样置于一个容器中试验，也可用两个容器进行条件相同的平行试验。A.2.2四组试样的试验时间按图A.1安排：图A.1四组试样的试验时间即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组同时开始试验，Ⅰ组为全程试验（试验时间为t＋aⅡ组为长程试验（试验时间为tⅢ组为短程试验（试验时间为a）。当试验进行到t时，将第Ⅳ组试样置入上述溶液中开始试验，试验时间为b（b=a）。A.2.3全部试验都按本标准进行，将获得的四组试样的腐蚀损失（单位面积的失重）作为评价依据。A.2.4设Rt＋a，Rt，Ra，Rb分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组试样的腐蚀