[发明专利]一种评价带锈钢样锈层附着力的装置及方法

说明书

本发明涉及一种评价带锈钢样锈层附着力的装置及方法，装置包括箱体、样品台、旋转装置、超声震动装置、喷丸装置、吹扫装置及控制面板；样品台置于箱体内，样品台的下部依次设超声震动装置及旋转装置，在旋转装置带动下，样品台与超声震动装置能够一起水平转动；带锈钢样置于样品台的顶部；样品台上方的箱体内设喷丸装置及吹扫装置，喷丸装置中的喷丸出口及吹扫装置中的压缩空气出口均朝向带锈钢样；箱体的外侧设控制面板，控制面板上设多个控制旋钮。本发明能够定量地评价锈层的附着力，且装置结构简单，方法简单易行，定量评价快速准确，结果不易受人为因素影响。

技术领域

本发明涉及钢铁腐蚀检测分析技术领域，尤其涉及一种评价带锈钢样锈层附着力的装置及方法。

背景技术

裸钢在大气环境下主要是依靠表面形成的稳定并且附着力强的锈层从而阻碍腐蚀介质对基体的进一步侵蚀。与普通钢相比，耐候钢能够在长期曝晒中形成与基体附着性能优良不易脱落的锈层，阻碍腐蚀的进程。而普通钢表面形成的锈层通常较为疏松且极易脱落，导致保护性能较弱。因此，锈层附着性能的评价对于钢铁材料来说是至关重要的。目前，对耐候钢及碳钢的锈层保护能力的评价方法，常用的有失重法，电化学方法、腐蚀产物物相分析法以及脱水吸水速率法等。

论文“Q355耐候钢加速腐蚀锈层演变规律研究”(山东冶金[J]，2016，38(1)：31-34)中，采用失重法、锈层胶带粘贴法，结合扫描电镜和XRD等手段，对Q345低合金钢和Q355耐候钢不同腐蚀时间后锈层的附着力和致密性进行了研究。失重法体现的是材料的腐蚀速率，可以反应腐蚀动力学行为规律，是最有效的评价材料耐蚀性的分析方法，但是不能表征锈层的保护能力。锈层胶带粘贴法由于人工操作，按压的力会对结果产生较大的误差。扫描电镜主要是用于观察锈层的形貌，XRD是对物相元素进行分析，它们都不能直接反应锈层的附着力，并且二者都需要依赖高端昂贵的设备。

论文“690Mpa级高强贝氏体钢在模拟乡村大气中的腐蚀行为”(中国腐蚀与防护学报[J]，2020,40(5):416-424)，利用电化学中交流阻抗法对周期浸润不同腐蚀时间后的带锈钢样进行测试，该方法仅能考察的锈层的局部面积，选取锈层的位置对结果有很大的影响，并且交流阻抗法主要是评价锈层的导电性和多孔性，反应锈层的耐腐蚀能力，与测试锈层的附着力关系不大。

中国发明专利“一种耐候钢锈层保护能力大小的判定方法”(公告号：CN101509861B)，利用脱水测试和吸水测试，结合失重与增重相结合的方法判定腐蚀产物中水分的得失情况，从而判定锈层保护能力的大小。与此相近的还有中国发明专利“一种评价耐候钢锈层保护能力大小的方法”(公告号：CN 108037062B)，该方法与前述方法相比仅采用醇类代替水溶液。这两种方法的操作步骤繁琐，并且考察的主要是从锈层颗粒的比表面积角度，评价耐候钢锈层的保护能力，并不能对附着力进行评价。

中国专利申请“一种检测耐候钢锈层与基体之间结合强度的方法”(公开号：CN112161923A)，利用胶水将试样与拉伸试验机卡具粘结在一起，检测耐候钢锈层与基体之间的结合强度，判定耐候钢表面锈层的保护能力。该方法中胶水的涂覆量不易精确控制，对结果影响较大。

综上所述，目前评价锈层的附着力相关的技术仍然存在不足和缺点，例如：操作方法受人为因素影响较大，操作方法繁琐复杂，依赖高端设备，部分方法是针对锈层其它方面的特征进行评价，无法定量地评价锈层在基体上的附着力。

发明内容

本发明提供了一种评价带锈钢样锈层附着力的装置及方法，能够定量地评价锈层的附着力，且装置结构简单，方法简单易行，定量评价快速准确，结果不易受人为因素影响。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：