[发明专利]一种力-电耦合作用下样品腐蚀磨损性能检测装置及方法

说明书

本公开提出了一种力‑电耦合作用下样品腐蚀磨损性能检测装置及方法，包括介质箱、样件固定装置、摩擦装置；所述样件固定装置包括第一底座，所述第一底座上设置环形凹槽，以及可拆卸设置在第一底座上的样品安装座，所述样品安装座上设置用于镶嵌样件的中空部，所述凹槽和样品安装座分别用于设置不同形状的样件，所述摩擦装置上设置与凹槽和样品安装座上的样品设置位置对应的摩擦部件。本公开通过改进样件固定装置的结构，可随机组合的样件固定装置，减少了测试设备对样件形状及大小的限制，同时设置力‑电耦合测试部件实现的腐蚀和磨损性能的同步测试，装置能够还原样品使用环境，提高了样件腐蚀磨损性能测试的准确性。

技术领域

本公开涉及测量装置相关技术领域，具体的说，是涉及一种力-电耦合作用下样品腐蚀磨损性能检测装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

腐蚀磨损是指摩擦副对偶表面在相对滑动过程中，表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起的材料损失现象，腐蚀磨损是一种常见的零件失效形式。在设备服役过程中，由于设备经常被放置在潮湿的环境中，在有侵蚀性介质的作用下，设备零件在摩擦过程中与周围介质发生了化学反应或电化学反应，引起了腐蚀剥落，对设备零件造成严重的损害乃至影响设备的使用。设备零件失效并不是简单的腐蚀与磨损的叠加，而是两者的交互作用引起的更严重的失效形式，其主要原因是因为零件暴露在腐蚀条件下，介质的腐蚀作用使得零件表面发生损坏，增加材料的机械磨损，而机械磨损又会使零件发生腐蚀的速度增大。因此，腐蚀磨损的交互作用使得零件的使用寿命变得更短，增大了设备的维修费用。

近年来，随着海洋资源的开发，要求海洋装备的关键摩擦副能在恶劣工况下持续安全稳定地工作，此对关键摩擦副材料的性能提出了更高的要求，而在海洋环境中工作的零件的主要失效形式就是腐蚀磨损，因此，探明腐蚀磨损的失效机理及提供必要的能防范此类失效的措施成为重要的研究领域。发明人发现，现有的装置，有的不能实现对材料磨损性能信号和腐蚀性能信号的同步输出，例如摩擦系数和极化曲线的表征，使腐蚀磨损性能的同步研究受到限制；公开号为CN110006818A，名称为一种销-盘式腐蚀磨损试验装置此装置，虽然能够实现在不同环境中对腐蚀磨损性能的同步测量，但是该实验装置的样品完全浸泡在溶液中，固定方式是与旋转主轴相连，对样品的形状有较高的要求，并不是所用的试样都能够使用，对于实验室中厚度较薄或原件较小的样品，很难制备成环形块件的样品，也无法保证制备成包含基体类的涂层样品的密封性；其次，在将电极放入腐蚀介质盒后缺少固定装置，一方面是受销盘旋转带来的影响，另一方面，在腐蚀介质中存在颗粒物质时，可能会打坏电极。许多销-盘式实验装置在样品的制备方面多数存在此类问题。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种力-电耦合作用下样品腐蚀磨损性能测量装置及方法，能够提供在不同腐蚀介质和温度环境，实现多种样品形状的腐蚀磨损性能的测量。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种力-电耦合作用下样品腐蚀磨损性能测量装置，包括介质箱、设置在介质箱内的样件固定装置、与样件固定装置相对设置的摩擦装置；所述样件固定装置包括第一底座，所述第一底座上设置环形凹槽，以及可拆卸设置在第一底座上的样品安装座，所述样品安装座上设置用于镶嵌样件的中空部，所述凹槽和样品安装座分别用于设置不同形状的样件，所述摩擦装置上设置与凹槽和样品安装座上的样品设置位置对应的摩擦部件。

基于上述所述的一种力-电耦合作用下样品腐蚀磨损性能测量装置的测量方法，包括如下步骤：

根据样品样件的大小和形状不同，将样品固定在第一底座或样品固定盒内；

根据样品的设置位置，组合样品固定装置并设置在底柱上；