通过模拟海洋环境中的高湿度和温度变化,评估船舶铝合金在湿热条件下的耐腐蚀性能,为其在船舶建造中的应用提供可靠性依据,确定铝合金在长期海洋环境暴露下的耐久性和防护需求。
湿热试验箱:能够精确控制温度范围在 20℃ - 60℃,湿度范围在 70% - 95% RH,且温度波动度在 ±2℃以内,湿度波动度在 ±3% RH 以内,以有效模拟海洋环境的湿热条件。
分析天平:精度达到 0.1mg,用于测量铝合金试样在实验前后的质量变化,从而计算腐蚀速率。
金相显微镜:放大倍数可达 1000 倍,用于观察铝合金试样在腐蚀后的微观结构变化,如晶界腐蚀、点蚀坑的深度和形态等。
选用船舶常用铝合金材料,如 [具体铝合号],将其加工成尺寸为 50mm×25mm×3mm 的试样若干块。试样表面经过机械抛光处理,使其表面粗糙度达到 Ra0.8 - 1.6μm,以保证实验结果的准确性和可重复性。
将铝合金试样用丙酮清洗表面油污,然后用去离子水冲洗干净,再用吹风机吹干。
使用分析天平准确称量每个试样的初始质量,并记录数据。
将预处理后的试样放入湿热试验箱中,设置试验箱温度为 40℃,湿度为 90% RH,试验周期为 1000 小时。
每隔 200 小时,取出一组试样(至少 3 个),用分析天平再次称量其质量,计算质量损失率,并观察试样表面的腐蚀情况,如是否出现点蚀、变色、氧化膜剥落等现象,使用金相显微镜对腐蚀区域进行微观结构分析,拍摄照片记录微观形貌变化。
根据试样在不同时间点的质量损失,按照公式:腐蚀速率 =(初始质量 - 腐蚀后质量)/(试样表面积 × 腐蚀时间 × 材料密度) 计算腐蚀速率。
综合分析试样表面宏观腐蚀现象、微观结构变化以及腐蚀速率数据,评估船舶铝合金在设定湿热环境下的耐腐蚀性,确定其耐腐蚀性能随时间的变化规律,如腐蚀速率是否随时间逐渐增大或趋于稳定等,并分析可能影响耐腐蚀性的因素,如铝合金的成分、微观组织以及表面处理状态等。
湿热试验箱在使用前需进行校准,确保温度和湿度控制的准确性。
试样在试验箱内的放置应保证均匀受热和受湿,避免相互遮挡或接触试验箱内壁。
实验过程中,如需打开试验箱取样,应尽量缩短开箱时间,以减少外界环境对箱内温湿度的影响。

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