[发明专利]合金元素对于低碳钢耐腐蚀性能影响的高通量检测方法

说明书

本发明公开了一种测定合金元素对低碳钢腐蚀影响的检测方法，适用于低碳钢在各种复杂环境的腐蚀测试，对合金元素含量对低碳钢腐蚀影响进行评测，属于金属材料性能检测技术领域。本发明通过利用丝束电极高通量、多通道的特点对于研究梯度成分金属腐蚀差异十分有效，并通过对丝束电极丝按照元素含量分布规则排列，从而采集样品表面电化学信息，系统研究合金元素对低碳钢耐腐蚀性能的影响。

技术领域

本发明涉及一种测定合金元素对合金腐蚀影响的检测方法，特别是涉及一种测定合金元素对低碳钢腐蚀影响的检测方法，还涉及一种合金耐腐蚀性能影响的高通量检测方法，应用于金属材料性能检测技术领域。

背景技术

低碳钢被广泛用于制造各种建筑材料、容器、箱体等。但是低碳钢由于强度较低，使用受到了限制，一般通过加入适量锰、钒、钛、铌等合金元素，提高钢的强度，但是这些元素的整体加入对于低碳钢耐蚀性的影响是不可知的。如何获取合金元素的整体加入对于低碳钢耐蚀性的影响关系成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种合金元素对于低碳钢耐腐蚀性能影响的高通量检测方法，通过利用丝束电极，多通道高通量的采集样品表面电化学信息，系统研究合金元素添加量及元素间的相互影响对低碳钢耐腐蚀性能的影响。适用于低碳钢在各种复杂环境的腐蚀测试，对合金元素含量对低碳钢腐蚀影响进行评测，属于金属材料性能检测技术领域。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种合金元素对于低碳钢耐腐蚀性能影响的高通量检测方法，包括如下步骤：

a.将所含同种元素并且具有元素不同含量的金属制备成直径不大于1mm，且长度不大于5cm的一系列金属丝；

b.将在所述步骤a中制备的一系列金属丝的一端分别焊接导线，并将各金属丝的另一端分别对接多孔母头连接器，将各金属丝按照元素含量不同的顺序从低到高依次插入带有多孔规则排列的绝缘模板中，形成金属丝阵列，然后将金属丝阵列套入PVC塑料管中，将所述PVC塑料管和绝缘模板固定连接，使金属丝阵列固定封装在PVC塑料管内，将有序紧密排列金属丝阵列用于模拟整个待测金属表面，得到丝束电极；将各金属丝按照元素含量不同的顺序从低到高依次插入带有多孔规则排列的绝缘模板中，优选形成具有成分梯度排列形式的金属丝阵列；优选以C、Mn、Ti、Nb和V中的任意两种元素作为二元成分梯度分布的主要元素，形成具有二元成分梯度排列形式的金属丝阵列；进一步优选以C和Mn两种元素作为二元成分梯度分布的主要元素，形成具有两种主要元素成分梯度排列形式的金属丝阵列；优选金属丝阵列中的C元素质量百分比含量为0.1～0.25％；优选Mn元素质量百分比含量为0.1～2.5％；所述绝缘模板优选采用带有100个孔规则排列的10×10的绝缘模板；各金属丝分别优选对接多孔DB25母头连接器；优选将金属丝阵列的金属丝经砂纸逐级打磨至2000目；

c.将在所述步骤b中制备丝束电极放入质量百分比浓度不高于3.5wt.％NaCl溶液中，以饱和甘汞电极作为参比电极，利用阵列丝束电极电位电流扫描仪，进行表面电位/电流扫描，得到丝束电极表面电位与电流分布状态数据；并利用CS电化学工作站，采用三电极体系法，以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，进行交流阻抗测试，得到丝束电极的介质电阻数据；

d.将在所述步骤c中得到的丝束电极表面电位与电流分布状态数据和丝束电极的介质电阻数据进行对比计算，得到合金元素添加量及元素间的相互影响对低碳钢耐腐蚀性能的影响关系，对合金元素含量对低碳钢腐蚀影响进行评测。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明通过利用丝束电极能够有效测试微区腐蚀以及高通量多通道的特点，并通过制备合金元素规则排列的电极丝，从而能够系统全面的对比元素含量对低碳钢耐腐蚀性能的影响；