鋁、銅、鋼材的腐蝕性檢測項目與方法

一、通用檢測項目

1. 鹽霧試驗（Salt Spray Test）

• 目的：模擬海洋或含氯環境下的加速腐蝕。
• 方法：ASTM B117（中性鹽霧）、ISO 9227（銅加速醋酸鹽霧，CASS）。
• 檢測指標：腐蝕面積百分比、起泡等級、腐蝕產物成分分析。

2. 電化學測試

• 極化曲線分析：測定腐蝕電位（Ecorr）、腐蝕電流密度（Icorr），評估材料活性和鈍化能力。
• 電化學阻抗譜（EIS）：分析腐蝕界面反應動力學，識別鈍化膜穩定性。
• 標準：ASTM G5（極化曲線）、ASTM G106（EIS）。

3. 浸泡試驗

• 介質：酸性（HCl、H2SO4）、堿性（NaOH）、海水模擬液等。
• 檢測參數：失重法計算腐蝕速率（mm/year）、表面形貌變化觀察。

4. 化學成分分析

• 檢測內容：基體元素含量及雜質（如銅中的砷、鋁中的鐵、鋼中的硫/磷）。
• 儀器：X射線熒光光譜（XRF）、電感耦合等離子體（ICP）。

5. 金相組織分析

• 項目：晶界腐蝕敏感性（鋁的晶間腐蝕傾向）、相分布（鋼材中碳化物形態）。
• 方法：金相顯微鏡、掃描電鏡（SEM）觀測。

6. 表面形貌與成分分析

• SEM/EDS：觀察腐蝕坑、裂紋形貌，分析腐蝕區元素分布。
• X射線光電子能譜（XPS）：確定腐蝕產物化學態（如鋁的氧化鋁膜厚度）。

7. 力學性能退化測試

• 項目：腐蝕后拉伸強度測試（ASTM E8）、硬度變化（HV或HRC）。

二、材料特異性檢測重點

1. 鋁及鋁合金

• 關鍵腐蝕類型：
  • 點蝕（Pitting）：Cl?環境中局部腐蝕。
  • 晶間腐蝕：敏感合金（如2xxx、7xxx系）在濕熱條件下的晶界退化。
• 專項檢測：
  • EXCO試驗（ASTM G34）：評估高強度鋁合金的剝落腐蝕傾向。
  • 陽極氧化膜檢測：膜厚測量（渦流法）、封孔質量（染色試驗）。

2. 銅及銅合金

• 關鍵腐蝕類型：
  • 脫鋅腐蝕：黃銅（Zn含量>15%）在含Cl?溶液中的選擇性腐蝕。
  • 硫化物腐蝕：含硫環境中生成Cu2S黑色產物。
• 專項檢測：
  • 脫鋅深度測定（ASTM G205）：金相切片定量分析。
  • 氨熏試驗（ASTM B154）：檢測應力腐蝕開裂傾向。

3. 鋼材

• 關鍵腐蝕類型：
  • 均勻腐蝕：酸性環境下的全面腐蝕。
  • 點蝕與縫隙腐蝕：不銹鋼在Cl?介質中的局部腐蝕。
  • 應力腐蝕開裂（SCC）：奧氏體不銹鋼在Cl?高溫環境中的裂紋擴展。
• 專項檢測：
  • 晶間腐蝕試驗（ASTM A262）：不銹鋼敏化后草酸電解侵蝕檢測。
  • 氫脆敏感性測試：慢應變速率試驗（SSRT，ISO 7539-7）。
  • 大氣暴露試驗（ISO 8565）：長期戶外掛片觀測。

三、環境適應性檢測

1. 環境參數關聯性測試

• 濕度（ASTM D1735）、溫度循環、污染物（SO2、NOx）濃度對腐蝕速率的影響。

2. 涂層/鍍層結合力檢測

• 劃格試驗（ISO 2409）、陰極剝離試驗（ASTM G8）評估防護層有效性。

四、檢測標準與報告

• 腐蝕速率定量數據（如g/m²·h）。
• 腐蝕形貌顯微照片及EDS圖譜。
• 與允許限值的對比分析（如鋼的腐蝕速率≤0.1mm/年）。

五、總結