腐蚀对金属材料和非金属材料来说都是存在的,但是金属材料的腐蚀与非金属材料的腐蚀有着本质上的差别,其评定方法也不同。
一、金属材料腐蚀的评定方法
金属材料遭受腐蚀后,其外观形态、质量、外形尺寸、机械强度、组织结构等都会发生变化。根据这些物理和力学性能的变化,可以评定金属的腐蚀程度。由于腐蚀破坏的形式多种多样,所以评定腐蚀程度的方法也很多。一般选用能够比较真实和直观地反映腐蚀程度的物理和力学性能指标来进行评定,通常采用全面腐蚀评定和局部腐蚀评定。
(1)全面腐蚀的评定通常是用腐蚀前后金属质量或厚度的变化来表示其平均腐蚀率。
1. 根据质量的变化评定在腐蚀过程中,由于金属的溶解或腐蚀产物在其表面的积存,致使腐蚀后的金属质量减少或增加。根据这种变化,以被腐蚀金属的单位面积(㎡ )在单位时间(h)内,由于腐蚀而引起的质量g)变化来评定其腐蚀程度。可用下面公式计算其腐蚀速度:
2. 根据厚度变化评定金属腐蚀后,外形尺寸会发生变化,一般都是减薄。我们可以根据单位时间(a)内金属因腐蚀而减薄的尺寸(腐蚀深度,mm)来评定其腐蚀程度。这种评定方法能更直观地反映出全面腐蚀的严重程度,具有更大的实用意义。由它可以直接估算出设备的使用寿命,同时对不同密度的金属腐蚀程度可以进行直接比较。其腐蚀速度可用下列公式计算:
为了比较各种金属材料的耐腐蚀性能和选材的方便,根据金属材料腐蚀速度(K
深度)的大小,可将金属材料的耐腐蚀性分为四个等级,如表1-1-2 所列。
(2)局部腐蚀的评定由于金属的局部腐蚀破坏的形式很多,其反映在物理和力学性能方面的变化也不相同。例如,小孔腐蚀仅在小孔部位反映出腐蚀深度的变化,但在其他部位基本上无变化。又如晶间腐蚀,虽然金属的质量和外形尺寸都没有明显的变化,但其机械强度却变化很大。但对于局部腐蚀,不能用上述简单的质量或外形尺寸变化来进行评定,而要根据具体的腐蚀形式,采用相应的、能真实反映其物理、力学性能变化的指标来评定。对于晶间腐蚀和应力腐蚀,可用测试金属腐蚀前后的机械强度变化来评定。
二、非金属材料腐蚀的评定方法
非金属材料的腐蚀主要是环境介质向材料内部渗透、扩散,引起化学反应、溶胀、溶解,以及应力开裂等形式的破坏。
对于非金属材料的腐蚀程度,目前还没有很好的评定方法。它不能像金属材料那样用腐蚀率作标准来评定其耐蚀性。通常是以材料的失强(%)、增减重(%)和外形破坏的描述等作为综合考察指标来进行评定。一般采用下列三级标准来评定非金属材料(除石墨、玻璃、陶瓷外)的耐蚀性。
一级:良好,有轻微腐蚀或基本无腐蚀。
二级:可用,有明显的腐蚀,如轻度变形、变色、失强或增减重等。
三级:不适用,有严重的变形破坏或失强。
上述三级标准主要是根据生产实践经验划分的,有相当的可靠性。但实际运用时,也要根据具体情况灵活运用。
对于一些高分子材料(如塑料、橡胶、玻璃钢和黏合剂等),可参考下列标准来确定是否可用。
1. 抗弯强度下降<25%
2. 重量或尺寸变化<±5%;
3. 硬度(洛氏M)变化<30%.
凡是满足上述条件的,就可认为这种材料在试验期限或更长一些时间内是可用的。
对于石墨、玻璃、陶瓷和混凝土等非金属材料,则可参照金属材料的四级标准来评定其耐蚀性。混凝土还可根据腐蚀前后抗压强度的变化来评定其耐蚀性。