[发明专利]一种模拟热镀锌钢在内陆工业大气下腐蚀的加速试验方法

说明书

本发明涉及热镀锌钢的加速大气模拟腐蚀技术领域，具体涉及一种模拟热镀锌钢在含有硫酸盐污染的内陆工业大气下腐蚀的加速试验方法。采用本发明提供的一种模拟热镀锌钢在内陆工业大气下腐蚀的加速试验方法，进行加速试验所获得的腐蚀产物成分组成与户外曝露试验结果一致，腐蚀产物主要为Zn₄SO₄(OH)₆·nH₂O、ZnSO₄·H₂O和Zn₅(CO₃)₂(OH)₆，且采用本发明进行试验，热镀锌钢的加速倍率在10‑100之间，加速倍率较合理；通过本发明对热镀锌钢的实验室评价，具有较好的重现性，且可以用来快速评价和预测热镀锌钢在内陆工业大气环境下的腐蚀性，为合理选择热镀锌钢材料以及对应的防护方法提供了重要依据。

技术领域

本发明涉及热镀锌钢的加速大气模拟腐蚀技术领域，具体涉及一种模拟热镀锌钢在含有硫酸盐污染的内陆工业大气下腐蚀的加速试验方法。

背景技术

热镀锌层是一种大气环境下最广泛应用的工程材料，主要用作钢材表面防护层，如同其他金属和合金一样，随着不同的环境条件（这些条件随着地理位置和社会条件大不相同），锌的腐蚀速率变化范围很大。在给定应用环境下预测明确腐蚀速率和锌镀层寿命的能力对于大气环境下镀锌钢材的有效应用很重要。传统上用于评估镀锌钢材寿命的常用方法是使用数个通用的数值来划分农村、工业、城市和海洋等各种大气环境。现在，这种不明确的近似方法不再能够满足使用者的需要。镀锌钢材的应用需要更多的关于腐蚀行为确定性的信息，以进行寿命预测。并且因为产品正变得更专用，需要更相关的腐蚀速率信息，这就要有更精确的预测方法。

大气腐蚀是一个缓慢的过程，通常需要几个月或几年才能显示效果，因此使用实验室测试方法在模拟条件下加速其过程。但是由于大气腐蚀是一个复杂的现象，它包含许多不可控制的变数，并随时间不规律变化，因此在加速的同时精确模拟大气腐蚀是非常困难的。

在许多情况下，实验室模拟得到的腐蚀速率通常与自然曝露所得结果偏离甚远。处于实验室自然海水喷雾中的腐蚀速率会远高于实际曝露于海洋大气环境中的腐蚀速率。根据测试方法的不同，锌的腐蚀速率有很大变化，其中盐雾试验最为严重。每个试验的不同金属的加速因素也有很大差异。因此，根据这些腐蚀试验来评估和比较不同材料的腐蚀速率时必须注意。例如，在盐雾实验时，锌的腐蚀速率只比钢低2倍左右，但是在实际大气曝露实验时，则比钢慢10~100倍。

但是，可在实验室设计实验来研究变量对大气腐蚀某些特定方面的影响。评估金属大气腐蚀最常用的实验室盐雾实验，水雾试验、湿热曝露实验以及湿/干循环实验，此外还有气氛腐蚀试验（如二氧化硫试验）。这些试验方法有一个共同的因素：它们会在金属表面形成一薄电解液层，这在实际大气曝露中也会产生。所有这些实验都用封闭箱，从而可产生和控制实验所需的湿度、喷雾以及污染物水平。

湿热试验是用来评估相对湿度和温度作用的简单方法，但缺少降水和干燥的动态影像。而盐雾实验可模拟可模拟连续降雨的效应，但却无法表现雨中的化学成分以及凝结和干燥的影响。标准盐雾试验GB/T10125、ASTM B117，虽然应用广泛，但实验过程非常严酷，与实际大气腐蚀有很大差异。湿/干循环实验结合了凝结、喷雾和干燥的影响，较为接近实际大气曝露实验。由于包含大量的变数，不同循环实验的条件会有很大变化。薄膜电解液可以用来研究腐蚀过程中的电化学反应以及溶液化学的变化。此外在污染物质上，还有考虑二氧化碳、NH₃等气氛对锌和镀锌钢腐蚀的因素，而目前还没有一种科学合理的针对在内陆工业大气环境下热镀锌钢的加速腐蚀试验的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种模拟热镀锌钢在内陆工业大气下腐蚀的加速试验方法，具体技术方案如下：

一种模拟热镀锌钢在内陆工业大气下腐蚀的加速试验方法包括以下步骤：