
宏观形貌观察:记录试样表面的整体腐蚀特征,如颜色变化、腐蚀产物分布、是否有点蚀、裂纹或鼓泡等宏观缺陷。
微观形貌分析:利用高倍显微镜观察腐蚀区域的精细结构,如腐蚀坑的深度与形状、晶界腐蚀、剥蚀等微观特征。
腐蚀产物成分分析:确定腐蚀层中硫化铝、氧化铝、硫化物及其他可能化合物的组成与分布。
腐蚀深度测量:定量测定由腐蚀造成的材料最大和平均厚度损失,评估腐蚀的严重程度。
点蚀统计与分析:统计单位面积内的点蚀坑数量,测量其直径、深度,并计算点蚀密度和最大点蚀深度。
晶间腐蚀倾向评估:检查腐蚀是否沿晶界优先发生,分析晶界析出相在H2S环境中的腐蚀敏感性。
表面粗糙度变化:对比腐蚀前后试样表面的粗糙度参数,量化腐蚀导致的表面恶化情况。
腐蚀产物层结构与厚度:分析腐蚀产物膜的致密性、连续性、附着性以及其厚度分布。
局部腐蚀形貌特征:重点关注缝隙腐蚀、电偶腐蚀等局部腐蚀形貌的起源与发展模式。
基体与腐蚀界面分析:研究腐蚀前沿与未腐蚀铝合金基体之间的界面形貌,揭示腐蚀扩展路径。
不同系列铝合金:涵盖1xxx(纯铝)、2xxx(Al-Cu)、5xxx(Al-Mg)、6xxx(Al-Mg-Si)、7xxx(Al-Zn-Mg-Cu)等主要系列。
不同热处理状态:包括退火态(O)、固溶处理态(W)、时效态(T4, T6等)等不同微观组织状态的材料。
不同产品形态:检测对象包括铝合金板材、管材、型材、铸件及焊接接头等。
模拟服役环境:涵盖不同浓度、温度、压力及湿度条件的H2S气体或含H2S溶液环境。
腐蚀不同阶段:从腐蚀初期(几小时)、中期(数天/周)到长期(数月)的完整时间序列样本。
应力腐蚀试样:在H2S环境中承受拉伸应力或残余应力的试样,分析应力与腐蚀的协同作用形貌。
焊接及热影响区:特别关注焊缝金属、熔合线及热影响区在H2S环境中的选择性腐蚀形貌。
表面处理试样:检测经过阳极氧化、化学转化涂层、喷涂等表面处理后的铝合金在H2S下的腐蚀形貌。
腐蚀产物剥离区域:分析腐蚀产物膜破裂或脱落处下方基体的新鲜腐蚀形貌。
与异种金属接触区域:检测铝合金与铜、钢等异种金属偶接时,在H2S环境中发生的电偶腐蚀形貌。
光学显微镜观察:使用体视显微镜和金相显微镜进行低倍到中倍率的腐蚀形貌初步观察和记录。
扫描电子显微镜分析:利用SEM的高分辨率和高景深,详细观察腐蚀表面的微观形貌和断口特征。
能谱分析:结合SEM的EDS功能,对腐蚀产物及特定腐蚀区域进行微区元素成分的半定量分析。
X射线衍射分析:采用XRD对刮取下来的腐蚀产物粉末进行物相鉴定,确定化合物晶体结构。
激光共聚焦扫描显微镜:用于非接触式三维形貌重建,精确测量腐蚀坑的深度、体积和表面粗糙度。
电子背散射衍射分析:运用EBSD技术分析腐蚀区域与基体的晶体取向关系,研究晶界类型对腐蚀的影响。
聚焦离子束加工与观测:利用FIB在特定腐蚀特征处制备横截面薄片,用于后续高分辨透射电镜分析。
白光干涉仪测量:快速、大面积测量表面形貌,获得高精度的腐蚀深度和表面轮廓数据。
金相剖面制备与观察:通过镶嵌、研磨、抛光、侵蚀制备腐蚀试样横截面,观察腐蚀纵深发展情况。
腐蚀产物层剥离分析:采用机械或化学方法小心剥离腐蚀产物层,分别观察其内外面及暴露的基体形貌。
体视显微镜:用于腐蚀试样低倍放大下的宏观形貌观察、拍照和初步评估。
金相显微镜:配备图像分析系统,用于观察和测量腐蚀横截面的金相组织及腐蚀深度。
扫描电子显微镜:核心设备,提供高分辨率的二次电子和背散射电子图像,用于微观形貌分析。
能谱仪:作为SEM的附件,用于对观察到的微观区域进行元素定性和半定量分析。
X射线衍射仪:用于腐蚀产物的物相组成鉴定,分析腐蚀产物的晶体结构。
激光共聚焦扫描显微镜:用于对腐蚀表面进行三维形貌扫描和定量分析,测量粗糙度和腐蚀坑参数。
白光干涉表面轮廓仪:非接触式测量表面形貌和腐蚀坑的深度、宽度等几何尺寸。
电子背散射衍射系统:集成在SEM上,用于分析腐蚀区域及周边材料的晶体学信息。
聚焦离子束-扫描电镜双束系统:用于在微纳尺度对特定腐蚀部位进行原位切割、加工和横截面观测。
精密电子天平:用于腐蚀试验前后的重量测量,辅助计算腐蚀失重速率(需清除腐蚀产物)。
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