GB/T 42654-2023 铜及铜合金海水冲刷腐蚀试验方法

　　ICS 77 . 060 CCS H 25

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 42654—2023

　　铜及铜合金海水冲刷腐蚀试验方法

　　Test method for erosion corrosion of marine water for copper and copper alloys

　　2023-08-06 发布 2024-03-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 42654—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国有色金属工业协会提出 。

　　本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口 。

　　本文件起草单位:国合通用测试评价认证股份公司 、广东省科学院工业分析检测中心 、浙江海亮股份有限公司 、中铝洛阳铜加工有限公司 、有研工程技术研究院有限公司 、国标(北京)检验认证有限公司 、聊城市产品质量监督检验所 、湖南航天天麓新材料检测有限责任公司 、山东品冠检测技术服务有限公司 。

　　本文件主要起草人:樊志罡 、刘美子 、石常亮 、魏连运 、郭慧稳 、彭丽军 、王士东 、舒心 、徐晶 、傅海东 、娄东阁 、黄国杰 、张恒磊 、唐伟 、张克 、杨莉军 、孙永辉 、解浩峰 。

　　I

　　GB/T 42654—2023

　　铜及铜合金海水冲刷腐蚀试验方法

　　1 范围

　　本文件描述了铜及铜合金海水冲刷腐蚀试验方法 , 包括方法原理 、试验条件 、试剂 、仪器设备 、试样 、试验步骤 、试验结果及试验报告。

　　本文件适用于铜及铜合金管材耐海水冲刷腐蚀性能的测定。 其他铜及铜合金材料可参照本文件进行测定。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 11086 铜及铜合金术语

　　GB/T 16545 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除

　　JG/T 494—2016 建筑及市政工程用净化海砂

　　3 术语和定义

　　GB/T 11086 界定的术语和定义适用于本文件。

　　4 方法原理

　　通过旋转或者压力驱动使以氯化钠为主成分的冲刷介质冲刷试样表面 , 在规定的温度下冲刷规定的时间 , 根据试验后试样的腐蚀失重率 , 评价产品的耐冲刷腐蚀性能。 本文件采用如下两种试验方法:

　　— 旋转圆盘试验:在设定的流速 、温度下 , 通过圆盘旋转使试样和冲刷介质产生相对运动 , 对试样表面进行冲刷 ;

　　— 管路冲刷试验:在设定的流速 、温度下 , 利用压力使冲刷介质以一定角度通过试样表面进行冲刷。

　　5 试验条件

　　试验环境温度为室温。

　　6 试剂

　　除非另有说明 , 试验中仅使用确认为化学纯及以上的试剂 , 所用水为 GB/T 6682 规定的三级及以上蒸馏水或去离子水。

　　1

　　GB/T 42654—2023

　　6 . 1 氯化钠溶液:用氯化钠和蒸馏水或去离子水配制浓度(质量分数)为 3 . 5%的氯化钠溶液 。

　　6 . 2 海砂:主要成分为 sio2 , 符合 JG/T 494—2016 的要求 , 细度模数为特细 。

　　7 仪器设备

　　7 . 1 基本要求

　　用于制作试验设备的材料应耐腐蚀且具备一定的强度 , 避免材料受到冲刷破损 , 影响试验溶液

　　2

　　成分 。

　　7 . 2 旋转圆盘试验设备

　　旋转圆盘试验设备如图 1 所示 。

　　标引序号说明 :

　　1 — 电机 ;

　　2 — 传动带 ;

　　3 — 齿轮 ;

　　4 — 泄气口 ;

　　

　　5 — 密封垫 ;

　　6 — 支架 ;

　　7 — 试样架 ;

　　8 — 试样架立柱 ;

　　

　　9 — 外壳 ;

　　10— 旋转盘 ;

　　11 — 加热器 。

　　图 1 旋转圆盘试验设备示意图

　　7 . 3 管路冲刷试验设备

　　管路冲刷试验设备如图 2 、图 3 所示 。

　　GB/T 42654—2023

　　标引序号说明 :

　　1 — 电机 ;

　　2 — 液位及温度传感器 ;

　　3 — 流量计 ;

　　4 — 控制柜 。

　　图 2 管路冲刷试验设备(主视)示意图

　　标引序号说明 :

　　1 — 离心泵 ;

　　2 — 手阀 ;

　　3 — 球阀 ;

　　4 — 波纹管 ;

　　5 — 检测管 。

　　图 3 管路冲刷试验设备(俯视)示意图

　　7 . 4 电子天平

　　电子天平参考 JJG 1036 进行校准,最大称样量应符合试验重量要求,等级要求不低于高准确度级 。

　　7 . 5 数字指示秤

　　数字指示秤参考 JJG 539 进行校准,等级要求不低于中准确度级 。

　　3

　　GB/T 42654—2023

　　7 . 6 游标卡尺

　　游标卡尺参考 JJG 30 进行校准 , 分辨力不低于 0. 02 mm。

　　8 试样

　　8 . 1 试样取样品的全截面 , 旋转圆盘试验试样长度为 40 mm , 管路冲刷试验试样长度为 1 000 mm。 直径大于 30 mm 的铜管 , 宜进行管路冲刷试验 , 直径不大于 30 mm 的铜管宜进行旋转圆盘试验。

　　8 . 2 无法截取符合 8. 1 要求的试样时 , 可在原样品上截取小尺寸试片 , 试片尺寸为 60 mm× 30 mm×原始壁厚 , 原始壁厚单位为毫米(mm) 。

　　8 . 3 试样内外表面应清洁 , 无污垢 、污渍和其他异物。 如有污渍 , 应使用去离子水或适当的有机溶剂(如乙醇)润湿后 , 使用干净的软布或类似材料去除。 不应使用会腐蚀试验区域或在试验区域产生保护膜的有机溶剂。

　　9 试验步骤

　　9 . 1 试验前将试样切割 , 边缘用砂纸打磨去除毛刺。

　　9 . 2 用游标卡尺测量尺寸 , 计算试样内外表面积 S(保留 2 位小数) 。

　　9 . 3 用乙醇 、丙酮等有机溶剂清洗试样 , 后用去离子水清洗 , 吹干后称量质量 m 1 , 精确至 0. 1 mg。

　　9 . 4 将试样固定在试样架上或安装在冲刷管路上。

　　9 . 5 在氯化钠溶液中加入 0. 15%(质量分数)的海砂 , 按照表 1 设置试验参数。

　　9 . 6 启动设备开始试验。

　　9 . 7 达到规定试验时间时 , 停止试验。

　　9 . 8 取出试样 , 按 GB/T 16545 要求清洗腐蚀产物 , 推荐采用化学法。

　　9 . 9 清洗吹干后称量质量 m 2 , 精确至 0. 1 mg。

　　9 . 10 试样数量应不少于 3 个 。

　　表 1 试验参数

　　试验方法

　　流速m/s

　　溶液含砂量 %

　　温度℃

　　时间h

　　旋转圆盘法

　　3 . 5

　　0 . 15

　　40

　　48

　　管路冲刷法

　　2.5

　　0 . 15

　　40

　　120

　　10 试验结果

　　试样的腐蚀速率用 ℃ 来表示 , 按公式(1)计算。 试样的腐蚀速率也可换算为年平均腐蚀速率 ℃ 1 , 按公式(2)计算。

　　…………………………( 1 )

　　℃ 1 =8 . 76℃/P …………………………( 2 )

　　4

　　GB/T 42654—2023

　　式中:

　　v — 腐蚀速率 , 单位为克每平方米小时[g/(m2 . h)] ;

　　m 1 — 试样原始质量 , 单位为克(g) ;

　　m 2 — 试样试验后质量 , 单位为克(g) ;

　　S — 试样内外表面积 , 单位为平方米(m2 ) ;

　　t — 试验时间 , 单位为小时(h) ;

　　v 1 — 年平均腐蚀速率 , 单位为毫米每年(mm/a) ;

　　P — 试样密度 , 单位为克每立方厘米(g/cm3 ) 。

　　试验结果用 3 个试样的平均值表示 , 保留 3 位有效数字 。

　　1 1 试验报告

　　1 1 . 1 试验报告至少应包括以下内容:

　　a) 试样材料或产品的说明 ;

　　b) 试样尺寸 、状态的说明 ;

　　c) 试验条件 ;

　　d) 试验方法(旋转圆盘法或管路冲刷法) ;

　　e) 试验结果 ;

　　f) 观察到的异常现象 ;

　　g) 本文件编号 ;

　　h) 试验日期 ;

　　i) 试验人员 。

　　1 1 . 2 试验报告还可包括以下内容:

　　a) 试样的准备 , 包括试验前的清洁措施 ;

　　b) 试样放置的描述 ;

　　c) 试片的尺寸 ;

　　d) 试验后试样的清洗方法 , 如有必要 , 应说明由清洗引起的失重 。

　　5

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　　参 考 文 献

　　[1] JJG 30 通用卡尺

　　[2] JJG 539 数字指示秤

　　[3] JJG 1036 电子天平

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