金屬材料高溫 CO2 腐蝕試驗(yàn)方法

CBWA

中國(guó)鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會(huì)

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CBWAXXXXX—202X

金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法

Methodforhigh-temperatureCO2corrosiontestofmetallicmaterials

(征求意見(jiàn)稿)

中國(guó)鍋爐及鍋爐水處理協(xié)會(huì)發(fā)布

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》

的規(guī)定起草。

本文件由中國(guó)鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會(huì)提出并歸口。

本文件起草單位：哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司、華北電力大學(xué)、中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究

院、西安熱工研究院有限公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈電發(fā)電設(shè)備國(guó)家工程研究中心有限公司、

西安交通大學(xué)、中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院。

本文件主要起草人：王碩、朱忠亮、張乃強(qiáng)、郝維勛、楊玉、李紅智、白文剛、高建民、

董鶴鳴、康達(dá)、謝敏、于建明、劉光奎、車暢、閆凱、楊旭、趙欽新、梁志遠(yuǎn)、姜峨、劉蔚

偉。

本文件為首次發(fā)布。

III

金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)裝置、試樣、

試驗(yàn)步驟、結(jié)果分析和試驗(yàn)報(bào)告。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于評(píng)價(jià)金屬材料在高溫CO2氣氛條件下的腐蝕性能試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，僅所注明日期的版本

適用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T1216外徑千分尺

GB/T1227精密壓力表

GB/T9258涂附磨具用磨料

GB/T10123金屬和合金的腐蝕基本屬性和定義

GB/T16545金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除

GB/T21389游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺

GB/T26497電子天平

GB/T32201氣體流量計(jì)

JJG141工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG351工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG368工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

高溫CO2腐蝕試驗(yàn)high-temperatureCO2corrosiontest

研究高溫（＞100℃）CO2氣體環(huán)境中材料腐蝕程度、評(píng)價(jià)材料抗高溫CO2腐蝕性能的試驗(yàn)。

3.2

氧化腐蝕oxidationcorrosion

CO2中的氧元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成氧化物的過(guò)程。

3.3

碳化腐蝕carbonizationcorrosion

CO2中的碳元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的過(guò)程。

3.4

碳化區(qū)carbonizationzone

碳元素?cái)U(kuò)散至金屬材料內(nèi)部并與部分金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的區(qū)域。

4試驗(yàn)原理

金屬材料在高溫CO2氣體環(huán)境中會(huì)發(fā)生氧化腐蝕、碳化腐蝕等，金屬基體轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锖吞?/p>

4

化物等腐蝕產(chǎn)物，發(fā)生金屬損失，并在氧化膜與基體界面處形成碳化區(qū)。通過(guò)試樣質(zhì)量或腐蝕產(chǎn)

物厚度的變化，以及腐蝕產(chǎn)物的形貌、物相等對(duì)金屬材料的抗高溫CO2腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5試驗(yàn)裝置

5.1試驗(yàn)裝置的構(gòu)成

試驗(yàn)過(guò)程中溫度、壓力、氣體流量應(yīng)保持穩(wěn)定，試驗(yàn)裝置至少包括：供氣裝置、預(yù)熱裝置、

反應(yīng)室、冷卻裝置、壓力監(jiān)測(cè)裝置和溫度控制裝置。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)布置CO2氣體濃度監(jiān)測(cè)裝置。試驗(yàn)

裝置示意圖見(jiàn)圖1。

壓力監(jiān)測(cè)裝置

反應(yīng)室CO2

進(jìn)氣通道

排氣通道背壓閥冷卻裝置

溫度控制裝置

CO2惰性氣體

供氣裝置預(yù)熱裝置供氣裝置

圖1試驗(yàn)裝置示意圖

5.2供氣裝置

供氣裝置應(yīng)能夠向反應(yīng)室供應(yīng)穩(wěn)定壓力和規(guī)定濃度的CO2，并可根據(jù)試驗(yàn)精度要求向反應(yīng)室

供應(yīng)惰性氣體。CO2氣體供氣裝置出口壓力應(yīng)略大于試驗(yàn)要求的壓力。室溫下，當(dāng)試驗(yàn)壓力要求

小于5.7MPa時(shí)，CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和氣體質(zhì)量流量計(jì)組成；當(dāng)試驗(yàn)壓力要求大于5.7MPa時(shí)，

CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和液體計(jì)量泵組成。

5.3預(yù)熱裝置

預(yù)熱裝置由加熱裝置、溫度控制器和溫度計(jì)構(gòu)成，用于對(duì)進(jìn)入反應(yīng)室的CO2進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到

試驗(yàn)溫度的85%以上，避免進(jìn)入反應(yīng)室內(nèi)的氣體與反應(yīng)室內(nèi)的溫度差過(guò)大，影響試驗(yàn)結(jié)果。

5.4反應(yīng)室

反應(yīng)室由加熱裝置、溫度控制器、溫度計(jì)和壓力監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成。加熱裝置用于在指定的CO2

氣體氛圍中對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行加熱，溫度控制器應(yīng)滿足在測(cè)量溫度范圍內(nèi)，保證試樣溫度滿足表1的

要求。溫度計(jì)采用熱電偶進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，熱電偶的選取和使用應(yīng)符合JJG141，JJG351和JJG368

的規(guī)定。試驗(yàn)過(guò)程中采用壓力表或壓力傳感器監(jiān)測(cè)反應(yīng)室的壓力，壓力表及壓力傳感器的選取和

使用應(yīng)符合GB/T1227的規(guī)定。試驗(yàn)過(guò)程中反應(yīng)室的壓力波動(dòng)允許范圍為試驗(yàn)壓力值的±0.5%。

表1溫度的允許范圍

試驗(yàn)溫度（℃）＞100~300＞300~600＞600~800＞800~1000＞1000~1200＞1200

允許偏差（℃）±2±3±4±5±7按協(xié)議

5.5冷卻裝置

反應(yīng)室出口氣體溫度較高，在氣體排出之前需將氣體溫度冷卻至接近室溫，冷卻方式可采用

空冷或者水冷。

5

5.6CO2氣體濃度監(jiān)測(cè)裝置

反應(yīng)室反應(yīng)后的CO2氣體需要通過(guò)管道引至室外排放，不可排放至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需安

裝CO2氣體濃度監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)CO2氣體濃度，以防止可能的氣體泄漏帶來(lái)的安全

隱患。

6試樣

6.1加工要求

試樣宜采用片狀試樣。片狀試樣尺寸一般為：長(zhǎng)20~30mm，寬10~20mm，厚1~4mm。由于

樣品的尺寸限制或試驗(yàn)設(shè)備限制等原因不能使用該尺寸和形狀時(shí)，應(yīng)在最終的報(bào)告中注明。試樣

部分保留原產(chǎn)品表面時(shí)，其它各表面應(yīng)進(jìn)行機(jī)械加工，保證機(jī)械加工表面尺寸方便測(cè)量。非機(jī)械

加工表面（即原產(chǎn)品表面）與機(jī)械加工表面的腐蝕行為應(yīng)分別記錄。機(jī)械加工表面應(yīng)磨去加工變

形層及邊緣的毛刺。最后一道的磨料應(yīng)為GB/T9258規(guī)定的粒度600目以上，并在報(bào)告中注明。

加工完成后的試樣在丙酮或酒精中用超聲波清洗，清洗干凈后吹干并存放在干燥皿內(nèi)備用。如對(duì)

表面進(jìn)行了其它處理，應(yīng)在報(bào)告中注明。

6.2尺寸和質(zhì)量測(cè)量

試驗(yàn)前，試樣的尺寸應(yīng)由卡尺或千分尺進(jìn)行測(cè)量并記錄，作為計(jì)算表面積的依據(jù)?？ǔ叩氖?/p>

用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T21389的規(guī)定。千分尺的使用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T1216的規(guī)定。試

樣的質(zhì)量應(yīng)由電子天平測(cè)量并記錄，電子天平的選取和使用應(yīng)符合GB/T26497的規(guī)定。尺寸測(cè)量

的精度應(yīng)不低于0.02mm，質(zhì)量測(cè)量的精度應(yīng)不低于0.01mg。

7試驗(yàn)

7.1試樣的放置

根據(jù)試驗(yàn)裝置不同，試樣可平放于樣品托內(nèi)或懸掛于反應(yīng)室內(nèi)。平放試樣時(shí)應(yīng)盡量減少樣品

與樣品托的接觸面積，各試樣應(yīng)單獨(dú)放置，不可相互接觸。樣品托應(yīng)為剛玉等不導(dǎo)電材質(zhì)。懸掛

試樣時(shí)試樣之間應(yīng)留有足夠空間，防止試樣相互觸碰。懸掛試樣孔的尺寸不宜大于1mm。

7.2試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)要求，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度控制器和背壓閥，設(shè)置反應(yīng)室的試驗(yàn)溫度和壓力。

7.3氣體導(dǎo)入和加熱

根據(jù)試驗(yàn)精度要求，選擇采用試驗(yàn)氣體對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行充分置換，或通過(guò)抽真空等方式對(duì)反應(yīng)

室用氬氣等惰性氣體進(jìn)行充分置換。置換完成后對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行升溫。當(dāng)選擇惰性氣體進(jìn)行置換時(shí)，

達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)溫度后，需再次通過(guò)抽真空等方式除去反應(yīng)室內(nèi)的惰性氣體，并將規(guī)定濃度、溫

度的CO2氣體導(dǎo)入反應(yīng)室進(jìn)行充分置換。CO2氣體置換完成并達(dá)到規(guī)定壓力、反應(yīng)室的溫度穩(wěn)定

在試驗(yàn)溫度即開(kāi)始計(jì)算腐蝕試驗(yàn)時(shí)間。

7.4試驗(yàn)結(jié)束后的冷卻

試驗(yàn)結(jié)束后停止加熱，直至反應(yīng)室的溫度達(dá)到60℃以下時(shí)，逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)背壓閥至常壓，

打開(kāi)反應(yīng)室取出試樣，冷卻至室溫?？筛鶕?jù)試驗(yàn)精度要求，在冷卻過(guò)程中選擇采用惰性氣體對(duì)反

應(yīng)室內(nèi)的氣體進(jìn)行充分置換。

8試驗(yàn)結(jié)果分析

6

8.1質(zhì)量變化的測(cè)定

8.1.1單位面積增重

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時(shí)，試樣腐蝕后的單位面積增重按式（1）計(jì)算：

=（1）

????0

?0

式中：?

:單位面積增重(mg/cm2)

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量

??:(mg)

試驗(yàn)前試樣的表面積2

?0:(cm)

當(dāng)試樣含有非機(jī)械加工表面時(shí)，機(jī)械加工表面與非機(jī)械加工表面的單位面積增重應(yīng)分別計(jì)算。

?0

取相同材料制成各面均為機(jī)械加工表面的試樣作為參考試樣，與含非機(jī)械加工表面的試樣同時(shí)進(jìn)

行試驗(yàn)，按式（1）計(jì)算參考試樣的單位面積增重。非機(jī)械加工表面的單位面積增重按式（2）計(jì)

算：

×

=（2）

????0???

??

式中，

：試樣的非機(jī)械加工表面的單位面積增重（mg/cm2）

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

：試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量，

??mg

：試驗(yàn)前試樣機(jī)械加工表面的總面積，2

?0cm

：參考試樣的單位面積增重，2

?mg/cm

：試驗(yàn)前試樣非機(jī)械加工表面的總面積，2

?cm

8.1.2單位面積減重

?

測(cè)定和計(jì)算試樣腐蝕后的單位面積減重前，應(yīng)徹底去除試樣腐蝕試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物，

并充分清洗和干燥。腐蝕產(chǎn)物可按照GB/T16545規(guī)定的方法進(jìn)行去除。

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時(shí)，試樣腐蝕后的單位面積減重按式（3）計(jì)算：

=（3）

?0???

?0

式中：?

:單位面積減重(mg/cm2)

試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量

?:(mg)

試驗(yàn)后去除腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?0:(mg)

試驗(yàn)前試樣的表面積2

??:(cm)

當(dāng)試樣含有非機(jī)械加工表面時(shí)，機(jī)械加工表面與非機(jī)械加工表面腐蝕后的單位面積減重應(yīng)分

?0

別計(jì)算。取相同材料制成各面均為機(jī)械加工表面的試樣作為參考試樣，與含非機(jī)械加工表面的試

樣同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，按式（3）計(jì)算參考試樣的單位面積減重。非機(jī)械加工表面的單位面積減重按式

（4）計(jì)算：

×

=（4）

?0??????

??

7

式中，

：試樣的非機(jī)械加工表面的單位面積減重（mg/cm2）

：試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量，

?mg

試驗(yàn)后去除腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?0:(mg)

：試驗(yàn)前試樣機(jī)械加工表面的總面積，2

??cm

：參考試樣的單位面積減重，2

?mg/cm

：試驗(yàn)前試樣非機(jī)械加工表面的總面積，2

?cm

8.2腐蝕產(chǎn)物?觀察分析

8.2.1采用金相顯微鏡或掃描電子顯微鏡觀察試樣的橫截面形貌和測(cè)量腐蝕深度。制備橫截面試樣

前應(yīng)采用電鍍、鑲嵌等方式對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行保護(hù)。

8.2.2采用X射線衍射、X射線光電子能譜以及拉曼光譜等方法，確定腐蝕產(chǎn)物的物相成分。

8.2.3采用輝光放電光譜或二次離子質(zhì)譜測(cè)量腐蝕層內(nèi)碳元素的分布及深度，確定碳化層的厚度。

9試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括（但不限于）以下內(nèi)容：

a)本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；

b)材料名稱、牌號(hào)、規(guī)格、化學(xué)成分等相關(guān)信息；

c)試樣的數(shù)量、尺寸、表面積、表面處理方式；

d)試驗(yàn)溫度、壓力和持續(xù)時(shí)間；

e)試驗(yàn)用氣體的純度和流量；

f)單位面積增重；

g)單位面積減重；

h)腐蝕試驗(yàn)前后試樣的宏觀形貌；

i)腐蝕試驗(yàn)后試樣的表面及橫截面形貌；

j)腐蝕層厚度；

k)腐蝕產(chǎn)物物相成分。

8

目次

前言................................................................................III

1范圍...............................................................................4

2規(guī)范性引用文件.....................................................................4

3術(shù)語(yǔ)和定義.........................................................................4

4試驗(yàn)原理...........................................................................4

5試驗(yàn)裝置...........................................................................5

6試樣...............................................................................6

7試驗(yàn)...............................................................................6

8試驗(yàn)結(jié)果分析.......................................................................6

9試驗(yàn)報(bào)告...........................................................................8

II

金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料高溫CO2腐蝕試驗(yàn)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)裝置、試樣、

試驗(yàn)步驟、結(jié)果分析和試驗(yàn)報(bào)告。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于評(píng)價(jià)金屬材料在高溫CO2氣氛條件下的腐蝕性能試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，僅所注明日期的版本

適用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T1216外徑千分尺

GB/T1227精密壓力表

GB/T9258涂附磨具用磨料

GB/T10123金屬和合金的腐蝕基本屬性和定義

GB/T16545金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除

GB/T21389游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺

GB/T26497電子天平

GB/T32201氣體流量計(jì)

JJG141工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG351工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG368工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

高溫CO2腐蝕試驗(yàn)high-temperatureCO2corrosiontest

研究高溫（＞100℃）CO2氣體環(huán)境中材料腐蝕程度、評(píng)價(jià)材料抗高溫CO2腐蝕性能的試驗(yàn)。

3.2

氧化腐蝕oxidationcorrosion

CO2中的氧元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成氧化物的過(guò)程。

3.3

碳化腐蝕carbonizationcorrosion

CO2中的碳元素與金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的過(guò)程。

3.4

碳化區(qū)carbonizationzone

碳元素?cái)U(kuò)散至金屬材料內(nèi)部并與部分金屬元素發(fā)生反應(yīng)形成碳化物的區(qū)域。

4試驗(yàn)原理

金屬材料在高溫CO2氣體環(huán)境中會(huì)發(fā)生氧化腐蝕、碳化腐蝕等，金屬基體轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锖吞?/p>

4

化物等腐蝕產(chǎn)物，發(fā)生金屬損失，并在氧化膜與基體界面處形成碳化區(qū)。通過(guò)試樣質(zhì)量或腐蝕產(chǎn)

物厚度的變化，以及腐蝕產(chǎn)物的形貌、物相等對(duì)金屬材料的抗高溫CO2腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5試驗(yàn)裝置

5.1試驗(yàn)裝置的構(gòu)成

試驗(yàn)過(guò)程中溫度、壓力、氣體流量應(yīng)保持穩(wěn)定，試驗(yàn)裝置至少包括：供氣裝置、預(yù)熱裝置、

反應(yīng)室、冷卻裝置、壓力監(jiān)測(cè)裝置和溫度控制裝置。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)布置CO2氣體濃度監(jiān)測(cè)裝置。試驗(yàn)

裝置示意圖見(jiàn)圖1。

壓力監(jiān)測(cè)裝置

反應(yīng)室CO2

進(jìn)氣通道

排氣通道背壓閥冷卻裝置

溫度控制裝置

CO2惰性氣體

供氣裝置預(yù)熱裝置供氣裝置

圖1試驗(yàn)裝置示意圖

5.2供氣裝置

供氣裝置應(yīng)能夠向反應(yīng)室供應(yīng)穩(wěn)定壓力和規(guī)定濃度的CO2，并可根據(jù)試驗(yàn)精度要求向反應(yīng)室

供應(yīng)惰性氣體。CO2氣體供氣裝置出口壓力應(yīng)略大于試驗(yàn)要求的壓力。室溫下，當(dāng)試驗(yàn)壓力要求

小于5.7MPa時(shí)，CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和氣體質(zhì)量流量計(jì)組成；當(dāng)試驗(yàn)壓力要求大于5.7MPa時(shí)，

CO2的供應(yīng)裝置由氣瓶和液體計(jì)量泵組成。

5.3預(yù)熱裝置

預(yù)熱裝置由加熱裝置、溫度控制器和溫度計(jì)構(gòu)成，用于對(duì)進(jìn)入反應(yīng)室的CO2進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到

試驗(yàn)溫度的85%以上，避免進(jìn)入反應(yīng)室內(nèi)的氣體與反應(yīng)室內(nèi)的溫度差過(guò)大，影響試驗(yàn)結(jié)果。

5.4反應(yīng)室

反應(yīng)室由加熱裝置、溫度控制器、溫度計(jì)和壓力監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成。加熱裝置用于在指定的CO2

氣體氛圍中對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行加熱，溫度控制器應(yīng)滿足在測(cè)量溫度范圍內(nèi)，保證試樣溫度滿足表1的

要求。溫度計(jì)采用熱電偶進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，熱電偶的選取和使用應(yīng)符合JJG141，JJG351和JJG368

的規(guī)定。試驗(yàn)過(guò)程中采用壓力表或壓力傳感器監(jiān)測(cè)反應(yīng)室的壓力，壓力表及壓力傳感器的選取和

使用應(yīng)符合GB/T1227的規(guī)定。試驗(yàn)過(guò)程中反應(yīng)室的壓力波動(dòng)允許范圍為試驗(yàn)壓力值的±0.5%。

表1溫度的允許范圍

試驗(yàn)溫度（℃）＞100~300＞300~600＞600~800＞800~1000＞1000~1200＞1200

允許偏差（℃）±2±3±4±5±7按協(xié)議

5.5冷卻裝置

反應(yīng)室出口氣體溫度較高，在氣體排出之前需將氣體溫度冷卻至接近室溫，冷卻方式可采用

空冷或者水冷。

5

5.6CO2氣體濃度監(jiān)測(cè)裝置

反應(yīng)室反應(yīng)后的CO2氣體需要通過(guò)管道引至室外排放，不可排放至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需安

裝CO2氣體濃度監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)CO2氣體濃度，以防止可能的氣體泄漏帶來(lái)的安全

隱患。

6試樣

6.1加工要求

試樣宜采用片狀試樣。片狀試樣尺寸一般為：長(zhǎng)20~30mm，寬10~20mm，厚1~4mm。由于

樣品的尺寸限制或試驗(yàn)設(shè)備限制等原因不能使用該尺寸和形狀時(shí)，應(yīng)在最終的報(bào)告中注明。試樣

部分保留原產(chǎn)品表面時(shí)，其它各表面應(yīng)進(jìn)行機(jī)械加工，保證機(jī)械加工表面尺寸方便測(cè)量。非機(jī)械

加工表面（即原產(chǎn)品表面）與機(jī)械加工表面的腐蝕行為應(yīng)分別記錄。機(jī)械加工表面應(yīng)磨去加工變

形層及邊緣的毛刺。最后一道的磨料應(yīng)為GB/T9258規(guī)定的粒度600目以上，并在報(bào)告中注明。

加工完成后的試樣在丙酮或酒精中用超聲波清洗，清洗干凈后吹干并存放在干燥皿內(nèi)備用。如對(duì)

表面進(jìn)行了其它處理，應(yīng)在報(bào)告中注明。

6.2尺寸和質(zhì)量測(cè)量

試驗(yàn)前，試樣的尺寸應(yīng)由卡尺或千分尺進(jìn)行測(cè)量并記錄，作為計(jì)算表面積的依據(jù)。卡尺的使

用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T21389的規(guī)定。千分尺的使用和數(shù)據(jù)讀取應(yīng)符合GB/T1216的規(guī)定。試

樣的質(zhì)量應(yīng)由電子天平測(cè)量并記錄，電子天平的選取和使用應(yīng)符合GB/T26497的規(guī)定。尺寸測(cè)量

的精度應(yīng)不低于0.02mm，質(zhì)量測(cè)量的精度應(yīng)不低于0.01mg。

7試驗(yàn)

7.1試樣的放置

根據(jù)試驗(yàn)裝置不同，試樣可平放于樣品托內(nèi)或懸掛于反應(yīng)室內(nèi)。平放試樣時(shí)應(yīng)盡量減少樣品

與樣品托的接觸面積，各試樣應(yīng)單獨(dú)放置，不可相互接觸。樣品托應(yīng)為剛玉等不導(dǎo)電材質(zhì)。懸掛

試樣時(shí)試樣之間應(yīng)留有足夠空間，防止試樣相互觸碰。懸掛試樣孔的尺寸不宜大于1mm。

7.2試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)要求，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度控制器和背壓閥，設(shè)置反應(yīng)室的試驗(yàn)溫度和壓力。

7.3氣體導(dǎo)入和加熱

根據(jù)試驗(yàn)精度要求，選擇采用試驗(yàn)氣體對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行充分置換，或通過(guò)抽真空等方式對(duì)反應(yīng)

室用氬氣等惰性氣體進(jìn)行充分置換。置換完成后對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行升溫。當(dāng)選擇惰性氣體進(jìn)行置換時(shí)，

達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)溫度后，需再次通過(guò)抽真空等方式除去反應(yīng)室內(nèi)的惰性氣體，并將規(guī)定濃度、溫

度的CO2氣體導(dǎo)入反應(yīng)室進(jìn)行充分置換。CO2氣體置換完成并達(dá)到規(guī)定壓力、反應(yīng)室的溫度穩(wěn)定

在試驗(yàn)溫度即開(kāi)始計(jì)算腐蝕試驗(yàn)時(shí)間。

7.4試驗(yàn)結(jié)束后的冷卻

試驗(yàn)結(jié)束后停止加熱，直至反應(yīng)室的溫度達(dá)到60℃以下時(shí)，逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)背壓閥至常壓，

打開(kāi)反應(yīng)室取出試樣，冷卻至室溫?？筛鶕?jù)試驗(yàn)精度要求，在冷卻過(guò)程中選擇采用惰性氣體對(duì)反

應(yīng)室內(nèi)的氣體進(jìn)行充分置換。

8試驗(yàn)結(jié)果分析

6

8.1質(zhì)量變化的測(cè)定

8.1.1單位面積增重

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時(shí)，試樣腐蝕后的單位面積增重按式（1）計(jì)算：

=（1）

????0

?0

式中：?

:單位面積增重(mg/cm2)

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量

??:(mg)

試驗(yàn)前試樣的表面積2

?0:(cm)

當(dāng)試樣含有非機(jī)械加工表面時(shí)，機(jī)械加工表面與非機(jī)械加工表面的單位面積增重應(yīng)分別計(jì)算。

?0

取相同材料制成各面均為機(jī)械加工表面的試樣作為參考試樣，與含非機(jī)械加工表面的試樣同時(shí)進(jìn)

行試驗(yàn)，按式（1）計(jì)算參考試樣的單位面積增重。非機(jī)械加工表面的單位面積增重按式（2）計(jì)

算：

×

=（2）

????0???

??

式中，

：試樣的非機(jī)械加工表面的單位面積增重（mg/cm2）

包含試驗(yàn)后腐蝕產(chǎn)物的試樣質(zhì)量

?:(mg)

：試驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量，

??mg

：試驗(yàn)前試樣機(jī)械加工表面的總面積，2

?0cm

：參考試樣的單位面積增重，2

?mg/cm

：試驗(yàn)前試樣非機(jī)械加工表面的總面積，2

?cm

8.1.2單位面積減重

?

測(cè)定和計(jì)算試樣腐蝕后的單位面積減重前，應(yīng)徹底去除試樣腐蝕試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物，

并充分清洗和干燥。腐蝕產(chǎn)物可按照GB/T16545規(guī)定的方法進(jìn)行去除。

當(dāng)試樣各表面均為機(jī)械加工表面時(shí)，試樣腐蝕后的單位面積減重按式（3）計(jì)算：

=（3）