本发明涉及金属材料领域,具体为一种快速检测不锈钢BA板耐蚀性的方法,步骤包括:(1)在不锈钢BA板表面的不同部位分别滴加腐蚀液;所述的腐蚀液含有HCl、NaCl和FeCl
1.一种快速检测不锈钢BA板耐腐蚀性的方法,其特征在于,包括以下步骤:xa0(1)在不锈钢BA板表面的不同部位分别滴加腐蚀液;xa0所述的腐蚀液含有HCl、NaCl和FeCl
3;HCl摩尔浓度为0.05~1.0mol/L,且HCl、NaCl和FeCl
3的摩尔浓度比为1:1.8~2.2:0.75~0.9;xa0腐蚀时间分别为[(0.1~0.15)/M
HCl]min、[(0.2~0.3)/M
HCl]min、[(0.7~0.8)/M
HCl]min、[(1~1.5)/M
HCl]min;其中M
HCl为HCl的摩尔浓度;xa0(2)清洗不锈钢BA板表面的腐蚀液并干燥,评价腐蚀状况。xa0
2.
根据权利要求1所述一种快速检测不锈钢BA板耐腐蚀性的方法,其特征在于,所述的腐蚀液中HCl摩尔浓度为0.1~0.5mol/L。xa0
3.
根据权利要求1或2所述一种快速检测不锈钢BA板耐腐蚀性的方法,其特征在于,所述的腐蚀液中HCl、NaCl和FeCl
3的摩尔浓度比为1:2:0.8。xa0
4.
根据权利要求1所述一种快速检测不锈钢BA板耐腐蚀性的方法,其特征在于,所述的腐蚀时间分别为(0.125/M
HCl)min、(0.25/M
HCl)min、(0.75/M
HCl)min、(1.25/M
HCl)min。xa0
5.
根据权利要求1所述一种快速检测不锈钢BA板耐腐蚀性的方法,其特征在于,所述评价腐蚀状况的标准为镜面效果。xa0
技术领域本发明涉及金属材料领域,具体为一种检测不锈钢BA板耐蚀性的方法。
背景技术不锈钢BA板也称不锈钢光亮退火板,是冷轧后的不锈钢在纯H
2或H
2和N
2混合气体保护下进行退火,经调质轧制后得到的一种极富附加值的不锈钢冷轧产品。为获得高质量的不锈钢BA板,热轧退火酸洗后的不锈钢板需经过粗轧粗磨消除上工序带下来的表面缺陷,避免划伤、氧咬、线鳞、局部粗糙等缺陷影响最终产品性能。不锈钢BA板具有极低的粗糙度和极高的表面光泽度,同时表面一层极薄且致密的钝化膜对BA板的耐蚀性起关键作用。正因为如此,不锈钢BA板越来越受到人们的青睐,已广泛应用于厨房器具、汽车装饰、电子和生物化学等领域。目前市场上的不锈钢BA板以304BA和430BA为主,主要用于洗碗机、微波炉、洗衣机、电梯面板、手机面板等行业,其中洗碗机由于经常接触醋酸、食盐等一些腐蚀性的介质,对不锈钢BA板的耐蚀性要求相对最高。影响不锈钢BA板耐蚀性的因素有很多,如退火过程中炉内保护气氛的纯净度和炉内H
2的露点等,工艺异常时不锈钢BA表面被轻微氧化,导致表面不能形成致密的保护性钝化膜,从而影响不锈钢BA板的耐蚀性。而这些因素导致的不锈钢BA板表面耐蚀性下降通过肉眼和显微镜不易察觉,目前还没有一种方法能准确快速地评价不锈钢BA板的耐蚀性,而只有借助常规不锈钢耐蚀性传统的检测方法《不锈钢点蚀电位测量方法》和《不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法》,但这两种传统方法应用在不锈钢BA板耐蚀性的检测上有一定的局限性,传统检测方法与本发明检测方法对比见下表1。由于不锈钢BA板的耐蚀性是由其表面一层极薄的钝化膜决定的,所以评价其耐蚀性需针对不锈钢的原始BA表面,传统的检测方法很难真实反应不锈钢BA原始表面的耐蚀性,同时具有设备费用昂贵、试验过程复杂、制样难度大、试验周期长等缺点。本发明通过一种简单的模拟加速腐蚀试验真实地反应不锈钢BA板表面的耐蚀性。
发明内容本发明的目的在于提供一种具有模拟性、加速性和重现性的腐蚀方法,用于快速评价不锈钢BA板的耐蚀性。本发明的技术方案为一种快速检测不锈钢BA板耐腐蚀性的方法,包括以下步骤:(1)在不锈钢BA板表面的不同部位分别滴加腐蚀液;所述的腐蚀液含有HCl、NaCl和FeCl
3;HCl摩尔浓度为0.05~1.0mol/L,且HCl、NaCl和FeCl
3的摩尔浓度比为1:1.8~2.2:0.75~0.9;腐蚀时间分别为[(0.1~0.15)/M
HCl]min、[(0.2~0.3)/M
HCl]min、[(0.7~0.8)/M
HCl]min、[(1~1.5)/M
HCl]min;其中M
HCl为HCl的摩尔浓度;(2)清洗不锈钢BA板表面的腐蚀液并干燥,评价腐蚀状况。评价腐蚀状况的标准为镜面效果。不锈钢BA板耐蚀性的评定是根据不同腐蚀时间内发生腐蚀的部位个数来评价,判断试验部位是否发生腐蚀要看该部位是否失去镜面效果,如果在一定腐蚀时间内试验部位明显失去镜面效果了,那就判定该部位发生了腐蚀。优选方案为,所述的腐蚀液中HCl摩尔浓度为0.1~0.5mol/L。所述的腐蚀液中HCl、NaCl和FeCl
3的摩尔浓度比为1:2:0.8。所述的腐蚀时间分别为(0.125/M
HCl)min、(0.25/M
HCl)min、(0.75/M
HCl)min、(1.25/M
HCl)min。本发明是一种模拟使用环境的加速腐蚀试验方法,基于洗碗机的实际腐蚀环境,设计一种评价不锈钢BA板耐蚀性的腐蚀配方,配方中包含HCl、NaCl和FeCl
3三种试剂,其中HCl作为强腐蚀剂对不锈钢BA表面发生均匀腐蚀,破坏不锈钢BA板的光亮表面,而NaCl和FeCl
3作为弱腐蚀剂具有促进腐蚀的作用,同时为HCl提供Cl-保障。本发明对于不锈钢BA板耐蚀性的评定原则是:如果在(0.125/M
HCl)min的浸蚀时间内,不锈钢BA表面存在明显的腐蚀痕迹,那么此BA板的耐蚀性很差,不宜出厂应用;如果在(0.125/M
HCl)min浸蚀时间内不锈钢BA表面没有腐蚀,而在(0.25/M
HCl)min浸蚀时间内BA表面有明显腐蚀,那么此BA板的耐蚀性较差,可选择性地应用在腐蚀性相对较弱的装饰行业;如果在(0.25/M
HCl)min内没有明显腐蚀而在(0.75/M
HCl)min浸蚀时间内有明显腐蚀,那么此不锈钢BA板耐蚀性较好,可选择性地在腐蚀性较强的洗碗机上应用;如果(1.25/M
HCl)min的浸蚀时间内没有明显腐蚀,那么此BA板的耐蚀性极佳,可满足厨房器具的用途。本发明的优点是:(1)根据目前不锈钢BA板的应用领域,筛选出腐蚀性最强的洗碗机实际环境作为模拟环境,采用本发明的试验方法可加速模拟洗碗机的腐蚀环境,通过数百倍甚至上千倍的加速腐蚀过程快速评价不锈钢BA板的耐蚀性。(2)不锈钢BA板的耐蚀性是由其表面的钝化膜决定的,本发明通过对不锈钢BA表面的加速腐蚀试验,可真实反应其在使用环境中的耐蚀性。(3)本发明操作简单,不需要较高的专业技术水平,节约昂贵的设备费用,评价结果直观可靠,重现性好。(4)本发明根据不同应用领域对不锈钢BA板耐蚀性要求的差异,来评定不锈钢BA板的耐蚀性等级,可作为用户的快速检测手段。同时,在不锈钢BA板的生产企业内可用来快速追踪生产工艺的异常。本发明与现有技术的对比见表1。表1不锈钢BA板耐蚀性传统评价方法与本发明方法的对比
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>
具体实施方式实验方法为:将覆好膜的不锈钢BA板剪成尺寸为50mm×100mm的试样,胶带并排每间隔10mm依次剪四个直径为10mm的小洞,撕去BA板表面的覆膜,将剪好的胶带粘在BA板表面上,待用。在室温下,用滴管吸取试验溶液,先滴几滴试验溶液在第四个洞里,待(0.5/M
HCl)min后再滴几滴试验溶液在第三个洞里,过(0.5/M
HCl)min后滴几滴试验溶液在第二个洞里,再过(0.125/M
HCl)min后滴几滴试验溶液在第一个洞里,滴在每个小洞里面的试验溶液应均匀覆盖在露出的不锈钢BA表面上,又过(0.125/M
HCl)min后,用流水冲洗试验样板,直到试验部位无残留腐蚀溶液,最后用吹风机吹干。现有5种不同光亮退火工艺生产的430BA板和5种不同光亮退火工艺生产的304BA板,此批不锈钢BA板是光亮退火过程中氢气保护气氛的露点波动时生产的,不锈钢BA板的表面由于露点的异常发生了轻微氧化,但用肉眼无法区分这些BA板,其耐蚀性的差异更是无法快速评价。下面通过实施例1~实施例5来检测这10种不锈钢BA板耐蚀性的差异并评定等级,同时对这10个样板根据GB/T17899-1999测量原始BA表面的点蚀电位和根据GB/T17897-1999测量原始BA板的点腐蚀速率,并将传统方法与本发明方法进行对比分析。实施例1(1)准备试样:分别取3种不同光亮退火工艺生产的430BA板和3种不同光亮退火工艺生产的304BA板作为试验样板,样板尺寸为50mm×100mm;胶带并排每间隔10mm依次剪四个直径为10mm的小洞;即胶带上有并排4个直径为10mm的小洞,小洞间隔10mm。撕去BA板表面的覆膜,将剪好的胶带粘在BA板表面上,待用。(2)配置腐蚀液:其中HCl浓度0.05mol/L,NaCl浓度0.1mol/L,FeCl
3浓度0.04mol/L(M
HCl=0.05mol/L,M
NaCl=0.1mol/L,M
FeCl3=0.04mol/L)。(3)滴定腐蚀过程:将准备好的样板平放在试验台上,用滴管吸取试验溶液,先在第4个小洞中滴入几滴腐蚀液,过10min后在第3个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过10min后在第2个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过2.5min后在第1个小洞滴入几滴腐蚀液,滴入腐蚀液的量以腐蚀液完全覆盖小洞露出的BA表面为止,最后过2.5min后用大量流水清洗样板腐蚀部位直到无腐蚀液残留为止,用吹风机干燥腐蚀部位,这样待评价的4个腐蚀部位累计腐蚀时间依次为:2.5min、5min、15min、25min,即依次为(0.125/M
HCl)min、(0.25/M
HCl)min、(0.75/M
HCl)min、(1.25/M
HCl)min。不锈钢BA表面在不同的浸蚀时间里是否发生了明显腐蚀作为评价其耐蚀性的依据。(4)评价过程:将试验后干燥的样板在光线较好的地方通过肉眼观察,如果试验小洞中的BA表面与原始表面相比明显失去镜面效果,则判定该试验部位发生了腐蚀,如果试验部位与原始表面相比没有明显区别,则判定该试验部位没有发生腐蚀。最后通过不同腐蚀时间内发生腐蚀的小洞个数来评定该不锈钢BA板的耐蚀性等级,传统方法的试验结果与本发明方法的评定结果对比分析见表2。表2实施例1与传统方法的结果对比
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>实施例2(1)准备试样:分别取3种不同光亮退火工艺生产的430BA板和3种不同光亮退火工艺生产的304BA板作为试验样板,试验样板准备过程同实施例1。(2)配置腐蚀液:其中HCl浓度0.1mol/L,NaCl浓度0.2mol/L,FeCl
3浓度0.08mol/L(M
HCl=0.1mol/L,M
NaCl=0.2mol/L,M
FeCl3=0.08mol/L)。(3)滴定腐蚀过程:将准备好的样板平放在试验台上,用滴管吸取试验溶液,先在第4个小洞中滴入几滴腐蚀液,过5min后在第3个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过5min后在第2个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过1.25min后在第1个小洞滴入几滴腐蚀液,最后过1.25min后用流水清洗试验样板腐蚀部位并干燥,这样待评价的4个腐蚀部位累计腐蚀时间依次为:1.25min、2.5min、7.5min、12.5min。不锈钢BA表面在不同的浸蚀时间里是否发生了明显腐蚀作为评价其耐蚀性的依据。(4)评价过程:试验后的不锈钢BA板的耐蚀性评定方法同实施例1,传统方法的试验结果与本发明方法的评定结果对比分析见表3。表3实施例2与传统方法的结果对比
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>实施例3(1)准备试样:分别取5种不同光亮退火工艺生产的430BA板和5种不同光亮退火工艺生产的304BA板作为试验样板,试验样板准备过程同实施例1。(2)配置腐蚀液:其中HCl浓度0.25mol/L,NaCl浓度0.5mol/L,FeCl
3浓度0.2mol/L(M
HCl=0.25mol/L,M
NaCl=0.5mol/L,M
FeCl3=0.2mol/L)。(3)滴定腐蚀过程:将准备好的样板平放在试验台上,用滴管吸取试验溶液,先在第4个小洞中滴入几滴腐蚀液,过2min后在第3个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过2min后在第2个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过0.5min后在第1个小洞滴入几滴腐蚀液,最后过0.5min用流水清洗试验样板腐蚀部位并干燥,这样待评价的4个腐蚀部位累计腐蚀时间依次为:0.5min、1min、3min、5min。不锈钢BA表面在不同的浸蚀时间里是否发生了明显腐蚀作为评价其耐蚀性的依据。(4)评价过程:试验后的不锈钢BA板的耐蚀性评定方法同实施例1,传统方法的试验结果与本发明方法的评定结果对比分析见表4。表4实施例3与传统方法的结果对比
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>实施例4(1)准备试样:分别取3种不同光亮退火工艺生产的430BA板和3种不同光亮退火工艺生产的304BA板作为试验样板,试验样板准备过程同实施例1。(2)配置腐蚀液:其中HCl浓度0.5mol/L,NaCl浓度1.0mol/L,FeCl
3浓度0.4mol/L(M
HCl=0.5mol/L,M
NaCl=1.0mol/L,M
FeCl3=0.4mol/L)。(3)滴定腐蚀过程:将准备好的样板平放在试验台上,用滴管吸取试验溶液,先在第4个小洞中滴入几滴腐蚀液,过1min后在第3个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过1min后在第2个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过0.25min后在第1个小洞滴入几滴腐蚀液,最后过0.25min用流水清洗样板腐蚀部位并干燥,这样待评价的4个腐蚀部位累计腐蚀时间依次为:0.25min、0.5min、1.5min、2.5min。不锈钢BA表面在不同的浸蚀时间里是否发生了明显腐蚀作为评价其耐蚀性的依据。(4)评价过程:试验后的不锈钢BA板的耐蚀性评定方法同实施例1,传统方法的试验结果与本发明方法的评定结果对比分析见表5。表5实施例4与传统方法的结果对比
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>实施例5(1)准备试样:分别取3种不同光亮退火工艺生产的430BA板和3种不同光亮退火工艺生产的304BA板作为试验样板,试验样板准备过程同实施例1。(2)配置试验溶液其中HCl浓度1.0mol/L,NaCl浓度2.0mol/L,FeCl
3浓度0.8mol/L(M
HCl=1.0mol/L,M
NaCl=2.0mol/L,M
FeCl3=0.8mol/L)。(3)滴定腐蚀过程:将准备好的样板平放在试验台上,用滴管吸取腐蚀液,先在第4个小洞中滴入几滴腐蚀液,过0.5min后在第3个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过0.5min后在第2个小洞中滴入几滴腐蚀液,再过0.125min后在第1个小洞滴入几滴腐蚀液,最后过0.125min用流水清洗样板腐蚀部位并干燥,这样待评价的4个腐蚀部位累计腐蚀时间依次为:0.125min、0.25min、0.75min、1.25min。不锈钢BA表面在不同的浸蚀时间里是否发生了明显腐蚀作为评价其耐蚀性的依据。(4)评价过程:试验后的不锈钢BA板的耐蚀性评定方法同实施例1,传统方法的试验结果与本发明方法的评定结果对比分析见表6。表6实施例5与传统方法的结果对比
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>综合实施例1~5可以看出,本发明腐蚀液配方中HCl的摩尔浓度在0.05~1.0mol/L较合适。当HCl的摩尔浓度M
HCl<0.05mol/L时,4个试验部位中腐蚀时间最长的部位需要(1.25/M
HCl)min>25min,这样1个不锈钢BA板耐蚀性的评价需要的时间要大大超过25min,检测效率严重被影响;而当HCl的摩尔浓度M
HCl>1.0mol/L时,4个试验部位中腐蚀时间最短的部位需要(0.125/M
HCl)min<0.125min=7.5s,试验时间太短,再加上试验过程中不可避免的人为误差,将会影响不锈钢BA板耐蚀性评价的准确性。故综合检测效率和结果评价的准确性考虑,推荐实施例3中的配方为最佳。