本發明涉及耐候鋼研發技術領域，特別是指一種基于快速采集腐蝕數據的耐候鋼評價方法。

　　背景技術：

　　耐候鋼是一種在大氣環境中耐蝕性能優異的低合金鋼，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐蝕元素而成，其耐候性為普碳鋼的2-8倍。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架、光伏、高速工程等長期暴露在大氣中使用的鋼結構。我國疆域遼闊，氣候類型復雜多樣，開發能夠應用于不同環境的耐候鋼是現階段耐候鋼研究的熱點之一。

　　現有研究認為耐候鋼在實際環境至少服役8年其內銹層才能達到穩定。為評估某種耐候鋼的耐蝕性能，常用的評價方法有兩種：一種是戶外掛片腐蝕試驗，該方法測試結果可靠但試驗時間至少1年，否則測試結果的誤差很大；另一種是室內加速腐蝕試驗，如周浸腐蝕試驗、鹽霧腐蝕試驗等，該方法試驗時間短但測試結果誤差很大，有時甚至得出錯誤結論。本發明的一種基于快速采集腐蝕數據的新型耐候鋼研發技術能實現快速而可靠的評價耐候鋼的耐蝕性能。

　　技術實現要素：

　　本發明要解決的技術問題是提供一種基于快速采集腐蝕數據的耐候鋼研發方法。

　　該方法包括步驟如下：

　　s1：將待評價的耐候鋼試片、銅試片和絕緣片按照銅試片-絕緣片-耐候鋼試片-絕緣片-銅試片的順序進行層疊，層疊好的試片組用絕緣螺栓進行固定；

　　s2：將s1中固定好的試片組進行切割加工，制得測試電極；

　　s3：將s2中制得的測試電極中的耐候鋼試片用低電阻率導線連接至微電流計的負極，將電極中的兩片銅試片用低電阻率導線并聯后連接至微電流計的正極，將測試電極置于戶外進行腐蝕測試；

　　s4：測試一段時間后從微電流計提取全部記錄數據；

　　s5：將s4中提取的電流數據對時間積分獲得電量，以電量為縱坐標，時間為橫坐標作圖，獲得待評價的耐候鋼在戶外服役的腐蝕發展規律曲線，通過比較不同耐候鋼的腐蝕發展規律曲線，快速評價耐候鋼的耐蝕性能優劣。

　　其中，s1中首先將待評價的耐候鋼和銅板，采用線切割方式加工成長度50-100mm、寬度20-30mm、厚度為0.2-1.0mm的片狀試片。試片的尺寸并無嚴格限制，但尺寸過小導致加工困難，尺寸過大對測試結果幾乎沒有影響。優選長度60mm、寬度25mm、厚度0.5mm。

　　s1中絕緣片材料為pvc或其他高分子，絕緣片厚度為0.1mm-2mm，厚度小于0.1mm增加加工難度，厚度大于2mm導致測試精度下降。絕緣片形狀和耐候鋼試片、銅試片相同。

　　s2中切割加工后，試片組的上下表面可以裸露使用，但為進一步提高測試電極的穩定性和測試精度，使用能夠固化的樹脂或膠將試片組全部密封，待樹脂或膠完全固化后即得到本發明的測試電極。

　　s3中低電阻率導線為銅線或銀線。

　　s3中微電流計要求最小測試分辨率為1na，并且能夠連續測試并記錄數據。

　　s4中測試時間為7-30天。時間過短導致測試誤差增大，時間過長對于測試結果判定幾乎沒有影響。

　　本發明的上述技術方案的有益效果如下：

　　上述方案中，將待評價的耐候鋼制作成電極并和微電流計相連，通過微電流計連續監測電極的電流值，通過電流值的變化實現了對耐候鋼在大氣環境中發生腐蝕的規律進行連續監測，主要優點為：電極直接置于真實戶外環境，獲取實際腐蝕電流值，測試結果真實可靠；測試時間短，最長30天即可判定耐候鋼的耐蝕性優劣。

　　附圖說明

　　圖1為本發明的基于快速采集腐蝕數據的耐候鋼研發方法制備的電極主視圖；

　　圖2為本發明的基于快速采集腐蝕數據的耐候鋼研發方法制備的電極左視圖；

　　圖3為本發明實施例中表征耐候鋼腐蝕性的電量值隨時間的變化曲線。

　　其中：1-絕緣螺栓；2-低電阻率導線；3-銅試片；4-耐候鋼試片；5-絕緣片。

　　具體實施方式

　　為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

　　本發明提供一種基于快速采集腐蝕數據的耐候鋼研發方法。

　　該方法包括步驟如下：

　　s1：將待評價的耐候鋼試片4、銅試片3和絕緣片5按照銅試片-絕緣片-耐候鋼試片-絕緣片-銅試片的順序進行層疊，層疊好的試片組用絕緣螺栓1進行固定；

　　s2：將s1中固定好的試片組進行切割加工，制得測試電極；如圖1和圖2所示；

　　s3：將s2中制得的測試電極中的耐候鋼試片用低電阻率導線2連接至微電流計的負極，將電極中的兩片銅試片用低電阻率導線并聯后連接至微電流計的正極，將測試電極置于戶外進行腐蝕測試；

　　s4：測試一段時間后從微電流計提取全部記錄數據；

　　s5：將s4中提取的電流數據對時間積分獲得電量，以電量為縱坐標，時間為橫坐標作圖，獲得待評價的耐候鋼在戶外服役的腐蝕發展規律曲線，通過比較不同耐候鋼的腐蝕發展規律曲線，快速評價耐候鋼的耐蝕性能優劣。

　　下面結合具體實施例予以說明。

　　實施例1

　　選取3種不同品種的耐候鋼板、黃銅板和pvc板，采用線切割方式分別制作成長度60mm、寬度25mm、厚度0.5mm的試片；將加工好的試片按照“銅試片-絕緣片-耐候鋼試片-絕緣片-銅試片”的排列順序進行層疊；在層疊好的試片組鉆7個3mm螺紋孔并用m3的絕緣尼龍螺栓將試片組固定，按照圖1和圖2方式進行切割加工制造出電極，將電極中的耐候鋼試片用低電阻率導線連接至市售微電流計的負極，將電極中的2片銅試片用低電阻率導線并聯后并連接至市售微電流計的正極。

　　將3種不同品種的耐候鋼板制作的電極分別標記為no1、no2和no3三種型號，暴露在北京大氣環境中30天后得到電量-時間曲線如圖3，通過電量-時間曲線很明顯看出no1耐候鋼耐蝕性最差，no3耐候鋼耐蝕性最好，no2耐候鋼耐蝕性居中。

　　以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發明提供一種基于快速采集腐蝕數據的耐候鋼研發方法，屬于耐候鋼研發技術領域。該方法首先將待評價的耐候鋼和銅試片以及絕緣片按照“銅試片?絕緣片?耐候鋼試片?絕緣片?銅試片”的順序層疊固定，制成電極，然后將電極中的耐候鋼試片用低電阻率導線連接至微電流計的負極，將電極中的銅試片用低電阻率導線并聯后并連接至微電流計的正極，將電極置于戶外進行腐蝕測試，一段時間后提取微電流計數據，獲得待評價的耐候鋼在戶外服役的腐蝕發展規律曲線。通過比較不同耐候鋼的腐蝕發展規律曲線，即可快速評價耐候鋼的耐蝕性能優劣。該方法測試時間短，測試結果真實可靠。

　　技術研發人員：程學群;李曉剛;董超芳;張達威

　　受保護的技術使用者：北京科技大學

　　技術研發日：2019.06.27

　　技術公布日：2019.10.18