Ăn mòn và bảo vệ kim loại ( Trịnh Xuân Sén ) - Chương 8

Các phương pháp xác định tốc độ ăn mòn kim loại8.1 Mở đầuNhằm mục đích phân loại và đánh giá ảnh hưởng của môi trường đến độ bền chống ăn mòn của vật liệu trong điều kiện tự nhiên cũng như điều kiện gia tốc thì việc lựa chọn phương pháp đánh giá tốc độ ăn mòn có ý nghĩa rất quan trọng. Có rất nhiều phương pháp để đánh giá tốc độ ăn mòn. Người ta dùng mắt thường hoặc dùng kính hiển vi quan sát trạng thái bề mặt kim loại bị ăn mòn cho phép...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ăn mòn và bảo vệ kim loại ( Trịnh Xuân Sén ) - Chương 8 147Chương 8Các phương pháp xác định tốc độ ăn mòn kim loại8.1 Mở đầu Nhằm mục đích phân loại và đánh giá ảnh hưởng của môi trường đến độ bền chống ănmòn của vật liệu trong điều kiện tự nhiên cũng như điều kiện gia tốc thì việc lựa chọn phươngpháp đánh giá tốc độ ăn mòn có ý nghĩa rất quan trọng. Có rất nhiều phương pháp để đánh giá tốc độ ăn mòn. Người ta dùng mắt thường hoặc dùng kính hiển vi quan sát trạng thái bề mặt kim loại bịăn mòn cho phép đánh giá định tính và phân loại ăn mòn theo dạng ăn mòn đều hoặc dạng ănmòn cục bộ (ăn mòn điểm, ăn mòn khe…). Bảng 8.1 Thang phân loại độ bền chống ăn mòn vật liệu kim loại Phân loại độ bền chống Chỉ số độ bền Xếp loại ăn mòn Pmm/năm Siêu bền 0,001 1 0,001 – 0,005 2 Độ bền cao 0,005 – 0,01 3 0,01 – 0,05 4 Có độ bền trung bình 0,05 – 0,1 5 0,1 – 0,5 6 Độ bền thấp 0,5 – 1,0 7 1,0 – 5,0 8 Độ bền rất thấp 5,0 – 10,0 9 Hoàn toàn không bền > 10,0 10 Để đánh giá một cách định lượng và phân loại độ bền chống ăn mòn theo tiêu chuẩn xácđịnh (xem bảng 8.1), việc xác định tốc độ ăn mòn kim loại có thể sử dụng các phương phápsau: – Phương pháp trọng lượng. 148 – Các phương pháp phân tích nồng độ kim loại bị hoà tan vào môi trường ăn mòn và suyra tốc độ ăn mòn kim loại. – Sử dụng các phương pháp điện hoá. Sau đây sẽ trình bày một số phương pháp cụ thể.8.2 Các phương pháp xác định tốc độ ăn mòn kim loại8.2.1 Phương pháp trọng lượng Tốc độ ăn mòn kim loại do môi trường gây ra được xác định bằng phương pháp trọnglượng, nghĩa là tính theo lượng kim loại (tính theo gam) bị mất đi ứng với một đơn vị thờigian và đơn vị diện tích mẫu (về đơn vị theo quy ước) theo công thức sau: mo − m1 Δm ρ= = (8.1) S.t S.t trong đó: ρ - tốc độ ăn mòn; mo - trọng lượng mẫu kim loại trước khi thí nghiệm (g) hoặc (mg); m1 - trọng lượng mẫu kim loại sau thí nghiệm (g) hoặc (mg); S - diện tích bề mặt kim loại; t - thời gian (giờ) hoặc (ngày, đêm) hoặc năm. Nếu Δm (mg), S (dm2) và t (ngày đêm) ta có: [ρ] = mg/dm2.ngày đêm (8.2) Công thức (8.1) thường áp dụng cho trường hợp ăn mòn đều. Phương pháp này thường gặp những sai số do phép cân gây ra, vì thế phải dùng cân phântích có độ chính xác cao. Ngoài ra việc chuẩn bị mẫu trước và sau khi thí nghiệm cũng đóngmột vai trò rất quan trọng. Các mẫu trước khi thí nghiệm phải được làm sạch hết các lớp gỉ, mài nhẵn sao cho diệntích thực phải gần bằng diện tích hình học S. Trước khi nhúng mẫu vào môi trường ăn mòn bềmặt mẫu được làm sạch hết dầu mỡ bằng cồn hoặc bằng dung môi axeton bảo đảm bề mặthoàn toàn thấm ướt, sấy khô và đem cân ta có trọng lượng mo. Sau thời gian t thí nghiệm trạng thái bề mặt mẫu kim loại bị thay đổi, hoặc tạo thành cáclớp gỉ. Vì thế cần phải làm sạch các sản phẩm ăn mòn, song tránh sự hoà tan kim loại (sửdụng các TCVN hoặc ASTM để biết cách xử lí bề mặt). Bề mặt kim loại sau khi được làmsạch sản phẩm cũng phải xử lí bằng các dung môi hữu cơ, sấy khô và đem cân thu được m1.Sau đó tính tốc độ ăn mòn theo công thức (8.1). Nếu giá trị Δm quá nhỏ thì phép đo thường dễ gặp sai số lớn, trong trường hợp đó cầnphải làm thí nghiệm nhiều lần để lấy giá trị trung bình hoặc kéo dài thời gian thí nghiệm. Đánh giá tốc độ ăn mòn theo tổn thất chiều sâu P (chiều dày của kim loại bị hao hụt) tínhtheo công thức: ρ Ρ= (8.3) d 149 trong đó: P - chiều dày bị ăn mòn (mm, cm); d - khối lượng riêng của kim loại (g/cm3); ρ - tốc độ ăn mòn (mg/dm2. ngày đêm). Đơn vị đo: [P] = l/t (8.4) trong đó: l - chiều dài (mm, cm); t - thời gi ...