Климатические коррозионные испытания материалов

Федеральное Государственное  Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования

«Московский государственный  технологический университет «СТАНКИН»

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему:

Климатические коррозионные испытания материалов

 

 

 

 

 

                                                                                             

                                                                                             

 

                                                                                                 Выполнила:

                                                                                                 студентка гр. МО-9-2

                                                                                                 Тормосина В.С.

                                                                                                 Проверил:

                                                                                                 Соболев А.Н.

 

 

Москва

2012г.

Оглавление

1. Классификация коррозионных испытаний
2. Требования к испытуемым образцам
3. Коррозивная среда
4. Требования к аппаратуре
5. Подготовка испытуемых образцов
6. Оценка результатов испытания
7. Список использованных материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В процессе проведения различных  испытаний (механических, прочностных, коррозионных) так или иначе проводятся смежные испытания – климатические. При механических испытаниях исследуется прочностные параметры продукции, а при коррозионных – влияние на продукцию различных сред. Климатические испытания включают в себя: оценку воздействия положительных и отрицательных температур, циклически изменяющихся температур, пониженного давления, брызг, ультрафиолета, а также этих и иных факторов в комплексе, в том числе, тестирование на морозостойкость. Особенно, проведение таких испытаний важно в строительной отрасли – испытания таррельчатых дюбелей, составляющих конструкции навесной фасадной системы или системы штукатурного «мокрого» фасада. Результаты климатических испытаний позволяют определить срок службы тех или иных материалов или видов продукции, уточнить условия эксплуатации, составить технический регламент по плановому обслуживанию конструкции и т.д. Например, если речь идет о деревянных конструкциях (или конструкции, в элементах которой используется дерево), то помимо температурных испытаний и оценки влияния влажности, вы можете узнать результаты воздействия грибковой плесени, а также получить рекомендации по лучшей защите вашей продукции. Специалисты лаборатории обычно владеют самой полной информацией о современных методах защиты того или иного материала от воздействия климатических дестабилизирующих факторов. Кроме сохранения внешнего вида вашей продукции, безусловно, важной является поддержка работоспособности. На территории РФ есть зоны с совершенно различными климатическими условиями, а значит, продукцию следует исследовать максимально досконально, учитывая и самые экстремальные условия ее использования. Немаловажна и морозостойкость применяемых изделий. [1]

Коррозия - это процесс  самопроизвольного разрушения материалов под химическим воздействием внешней  среды. Металлы и их сплавы - наиболее важные современные конструкционные  материалы. При эксплуатации металлических  конструкций и узлов повсеместно  присутствуют вещества, которые, взаимодействуя с металлами, постепенно их разрушают. У большинства металлов в условиях их эксплуатации более устойчивым является окисленное (ионное) состояние, в которое  они переходят в результате коррозии. Коррозия металлов - разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия  окружающей среды, при котором металл переходит в окисленное состояние  и теряет характеризующие его  свойства. [2]

Коррозионные испытания  проводят при нормальных климатических  условиях окружающей среды по ГОСТ 15150, если программой испытаний не предусмотрено  иное. Требования к проведению коррозионных испытаний, вид и их периодичность устанавливают в стандартах, конструкторской, технологической документации или других нормативных и технических документах на продукцию конкретного типа. Периодичность проведения коррозионных испытаний в рамках периодических испытаний устанавливает изготовитель продукции, но не реже одного раза в три года, и указывают в НД на продукцию конкретного типа. Коррозионные испытания проводят в лабораториях предприятия-изготовителя, прошедших оценку состояния средств измерений, и испытательных лабораториях (центрах), аккредитованных в установленном порядке. [3]

Перед проведением испытаний  разрабатывают программу испытаний. Программа испытаний должна содержать  следующую информацию:

а) цель испытания (определяемые показатели, вид и точность информации, которая должна быть получена в результате испытаний)

б) характеристику испытуемых металлов, сплавов или средств  защиты от коррозии (состояние поверхности  образца и его геометрические параметры, структура и другие свойства материалов, вид полуфабриката, режим  термообработки; толщина покрытия, описание средств и технологических  особенностей противокоррозионной  защиты);

в) параметры и (или) количественные показатели и пределы, подлежащие определению;

г) аппаратуру и оборудование, включая требования к техническим  характеристикам;

д) количество испытуемых образцов;

е) характеристику образца  сравнения (включая тип, марку и  его основные качественные и количественные показатели для реализации цели испытаний);

ж) описание подготовки к  испытанию, включая:

1) способ маркировки образцов;

2) порядок отбора, транспортирования  и хранения образцов (проб);

3) операции подготовки  к испытаниям, включая способы  и режимы нанесения противокоррозионной  защиты на образцы, проверку  испытательного и измерительного  оборудования перед каждым испытанием;

и) метод испытания, включая  условия проведения с характеристикой  факторов химического и физического  воздействия, последовательность и  периодичность воздействия, способ регистрации наблюдений и результатов  измерений; общую продолжительность, расположение и, в некоторых случаях, перемещение образцов, периодичность съемов и осмотров образцов во время испытания, количество снимаемых образцов и количество контрольных образцов, метод удаления продуктов коррозии.

к) обеспечение заданной коррозивности атмосферы в испытательной камере, вне зависимости от расположения образцов в камере;

л) критерии и методы оценки результатов испытания.

Коррозионные испытания  в искусственных атмосферах могут  быть классифицированы следующим образом:

а) ускоренные испытания  в среде, в которой условия  подобраны так, чтобы приблизить механизм развития коррозии к реальным условиям эксплуатации и ускорить ее.

Испытания этого типа позволяют  предсказать длительную коррозию металлов, сплавов и средства защиты от коррозии;

б) кратковременные коррозионные испытания, в которых коррозионную среду выбирают так, чтобы ускорить получение результатов испытаний (коррозионного эффекта).

Испытания этого типа, если доказана их практическая эффективность  применительно к конкретным условиям, позволяют сравнивать коррозионную стойкость аналогичных средств  защиты от коррозии;

в) экспресс-испытания, в  которых коррозивную среду выбирают так, чтобы вызвать коррозию в особо короткие сроки.

Испытания этого типа позволяют  ускоренно определять дефекты и  слабые места в противокоррозионной  защите. В ходе испытаний степень воздействия коррозивной среды, как функции времени, должна находиться под наблюдением и по возможности фиксироваться количественно. Большинство видов испытаний проводят с определением состояния образцов во времени более трех раз в отдельные промежутки времени после начала испытания. Длительность испытаний должна быть такой, чтобы по окончании испытания был получен четкий результат относительно поведения материала и, когда это возможно, эталона (образца сравнения) в данных условиях испытания. При необходимости, могут проводиться дополнительные испытания, выходящие за рамки первоначально запланированного испытания. Ввиду того, что результаты испытаний часто обнаруживают значительный разброс, единичное измерение дает недостаточную информацию, поэтому каждый результат испытания, по возможности, должен быть проверен путем использования не менее трех образцов на одну точку испытания. Для этой цели каждый образец должен использоваться только один раз. [3]

 

 

 

 

1. Классификация коррозионных испытаний

[1]

2. Требования к испытуемым образцам

 

Образцы для испытаний  независимо от применяемого метода испытания  должны быть обработаны и (или) покрыты  одинаковым способом, иметь одинаковую форму, размеры, шероховатость поверхности  и воспроизводить основные качества продукции:

- материалы, их контакты;

- форму;

- технологию изготовления;

- состояние поверхности;

- вид, толщину и технологию  получения покрытий.

 

Для испытаний применяют  в основном следующие типы образцов:

- плоские образцы (металлические  пластины);

- U-образные образцы, кольца, цилиндры и т.п.;

- конструктивные образцы  (сварные, паяные, клепаные и т.п.);

- детали или сборочные  единицы (узлы);

- макеты изделий или  конструкций;

- изделия.

Для испытаний с оценкой  изменения механических свойств - образцы  по НД на методы механических испытаний. Испытуемые образцы должны быть четко  идентифицируемыми. Должна быть приведена  следующая информация:

а) химический состав материала  и его обозначение по НД;

б)состояние материала и этапы изготовления (например наличие сварных швов, разливка в песчаные формы, удельный вес и давление при литье под давлением, горячая прокатка, холодная прокатка, ковка, термообработка, искусственное или естественное старение);

в) форма заготовки (лист, проволока, труба, цельный пруток или  др.);

г) положение и ориентация образцов в исходном материале (с  эскизом, при необходимости);

д) размеры (точный размер, форма, площадь) и масса образца;

е) состояние поверхности  материала (наличие или отсутствие прокатки, величина деформации при  прокатке, травление, зачистка, полировка  или другие виды обработки);

ж) механические свойства материала;

и) структура материала, включая  любую химическую или механическую предварительную обработку;

к) защитные слои и покрытия (тип, состав и толщина).

Форму и размеры испытуемых образцов выбирают в соответствии с  методом испытания, критериями и  способами оценки результатов испытания (ГОСТ 9.908). При этом для плоских  образцов предпочтительны следующие  размеры 150 × 100 мм; 100 × 50 мм; 50 × 50 мм. Толщина испытуемых образцов должна быть преимущественно от 0,5 до 3,0 мм, при этом образцы не должны деформироваться во время испытания. [3]

Для того чтобы исключить, по возможности, влияние неоднородностей, общая площадь испытуемого образца  должна быть как можно больше, но не менее 25 см2, за исключением случаев, когда меньшие площади поверхности предусмотрены программой испытаний. Общая экспонируемая поверхность для электрохимического испытания обычно значительно меньше. Для испытания образцов, изготовленных из отливок, рекомендуется использовать образцы с площадью поверхности, приблизительно в два раза превышающей указанную. Для образцов со сварными соединениями, когда необходимо учесть влияние окружающего исходного материала на зону, которая подвергалась нагреву, или сварной шов, площадь исходного материала с обеих сторон сварного шва должна, по меньшей мере, в два раза превышать площадь сварного шва. [3]

Значение шероховатости  поверхности испытуемого образца  должно быть указано в программе  испытаний. Поверхность испытуемых образцов металлов и сплавов не должна иметь видимых дефектов, таких как царапины, включения, трещины, точки и поры. Образцы должны быть вырезаны из испытуемой продукции преимущественно таким образом, чтобы исключить любое значительное дополнительное механическое воздействие и любое ощутимое повышение температуры участков срезов в ходе механической обработки. Любые дефекты (заусенцы) на участках срезов, возникающие при вырезке образца, должны быть удалены. [3]

Если испытуемые образцы  вырезают из больших по размеру изделий  с покрытиями, необходимо свести к  минимуму повреждение участков, прилегающих  к срезу. При изготовлении образцов со сварными соединениями шов следует располагать посредине испытуемого образца. Если необходимо определить влияние незащищенных кромок на процесс коррозии, торцы следует оставлять незащищенными. Испытуемые образцы должны быть промаркированы. Маркировка должна быть четкой, сохраняющейся в течение всего испытания и не должна влиять на его результаты. Для маркировки образцов применяют клеймение или нанесение лакокрасочного покрытия в местах, не влияющих на оценку испытаний. Места клеймения защищают лакокрасочным покрытием или соответствующим средством временной противокоррозионной защиты. Допускается применять бирки из коррозионно-стойкого или неметаллического материала с нанесенной маркировкой. Необходимое количество испытуемых образцов зависит от общей продолжительности испытания, частоты съемов и осмотров образцов во время испытания, количества испытуемых и контрольных образцов, установленных программой испытания, с учетом оценки результатов испытаний с доверительной вероятностью не менее 95 %, если программой испытаний не предусмотрено иное. Количество образцов для параллельных испытаний должно быть не менее трех и не менее одного контрольного образца. [3]