[0001] 本发明涉及一种用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液，属于金属表面处理技术领域。

[0002] 不锈钢在自然大气中暴露后，易在表面形成一层致密的钝化膜，能有效阻止酸、碱等腐蚀介质，从而增强其耐蚀性。一般情况下，自然钝化时间越长，钝化膜越厚，抗蚀性越好；但不锈钢材料自然钝化产生钝化膜的速度较慢，且钝化膜较薄及不稳定会导致其在极端恶劣环境下表面钝化膜被破坏而使其金属出现腐蚀，从而影响产品使用性能及寿命。目前，常采用钝化剂对不锈钢表面进行钝化处理来加速钝化膜的形成，进而增强不锈钢钝化膜的耐蚀性。不锈钢钝化膜耐蚀性的检测是保证产品质量的重要环节。

[0003] 目前，国内外对不锈钢钝化膜耐蚀性检测的常见方法有盐雾试验法和硫酸铜试验法。盐雾试验法一般是中性盐雾试验和酸性盐雾试验，盐雾试验需在专用盐雾试验设备箱中进行，需专业技术人员进行操作，盐雾处理至少24h，试验后肉眼观察不锈钢表面是否有铁锈或者腐蚀迹象；一般不锈钢硫酸铜试验法是在不锈钢钝化膜表面滴加一定浓度的硫酸铜和硫酸的混合水溶液，6min后肉眼观察不锈钢表面是否有沉积铜，若出现沉积铜则表明不锈钢表面钝化膜与溶液发生了化学反应而被破环。

[0004] 高氮不锈钢(40Cr15Mo2VN)材料由于耐蚀性较好，许多海上装备零件采用其制造，并要求其耐蚀性通过192h的酸性盐雾试验，但该盐雾试验周期较长，试验条件苛刻，设备投入较高，且挥发出来的酸性盐雾会污染周围环境，该方法不适用于高氮不锈钢表面钝化处理后钝化膜耐蚀性的快速对比评定。而一般不锈钢抗蚀性硫酸铜试验液，在高氮不锈钢的新鲜基体表面上滴加试验溶液60min无任何变化，所以该试验液不适用于检测高氮不锈钢钝化膜的耐蚀性。因此，亟需开发一种能简单、快速、高效地检测高氮不锈钢钝化膜耐蚀性的腐蚀液。

[0005] 本发明的目的是提供一种用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液，可以简单、快速、高效地检测高氮不锈钢钝化膜耐蚀性。

[0006] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

[0007] 一种用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液，由CuSO4、NaCl、CH3COOH和水组成，pH值为3.0～4.0；腐蚀液中CuSO4浓度为40～60g/L，NaCl浓度为45～55g/L。

[0008] 本发明用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液对现有腐蚀液进行改进，其+中氯化钠提供具有腐蚀性的氯离子以模拟海洋大气环境，乙酸(CH3COOH)提供H离子使腐蚀液的pH维持在3.0～4.0进而产生稳定的弱酸性腐蚀环境，乙酸还可以加速氯化钠中氯离子腐蚀速率；硫酸铜可以与高氮不锈钢表面出现的游离铁发生化学反应，使溶液颜色发生变化或出现黑色腐蚀斑点，便于肉眼观察；三者之间协同作用加速腐蚀高氮不锈钢表面钝化膜且便于观察，实现快速检测高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性强弱的目的。

[0009] 进一步地，用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：采用冰乙酸将CuSO4和NaCl的混合水溶液的pH值调整为3.0～4.0，即得。该用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液的制备方法，工艺简单，便于推广和应用。

[0010] 进一步地，所述混合水溶液中CuSO4浓度为40～60g/L，NaCl浓度为45～55g/L。

[0011] 采用冰乙酸调整混合溶液的pH值为3.0～4.0可以提供稳定的弱酸性腐蚀环境加速氯离子腐蚀速率，例如将pH调整为3.14～3.95。

[0012] 上述用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液在高氮不锈钢表面耐腐蚀性的检测中的应用。

[0013] 进一步地，上述的应用包括以下步骤：在除油后的高氮不锈钢钝化膜表面受检部位滴加2滴腐蚀液，记录观察到滴加在受检部位的腐蚀液出现变色或受检部位出现黑色的腐蚀斑点的时间，根据记录的时间对高氮不锈钢表面耐腐蚀性作出判断。

[0014] 上述高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性的检测方法，模拟酸性盐雾条件，在一定浓度的NaCl和冰乙酸的酸性盐溶液腐蚀条件下，高氮不锈钢表面出现的游离铁与硫酸铜发生化学反应，溶液颜色发生变化或出现黑色腐蚀斑点，通过肉眼观察出现溶液颜色变化或黑色腐蚀斑点的时间可以检测高氮不锈钢钝化膜的耐蚀性；本发明的检测方法具有操作简单，检测周期短，不需要较高的专业技术水平，节约昂贵的设备费用，受检试样可重复使用，对工作环境无危害，评价结果直观可靠，重现性好等优点，能够实现快速高效地检测高氮不锈钢钝化膜的耐蚀性。本发明的检测方法与盐雾试验的对比见表1。

[0015] 表1高氮不锈钢钝化膜耐蚀性检测方法的对比

[0016]

[0017]

[0018] 以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

[0019] 实施例1

[0020] 本实施例的用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液，由CuSO4、NaCl、CH3COOH和水组成，pH值为3.95；腐蚀液中CuSO4的浓度为40g/L，NaCl的浓度为45g/L。本实施例的用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜40g、氯化钠45g加水溶解，稀释定容至1000mL，然后滴加2滴冰乙酸调节溶液pH值，搅拌均匀后，测得溶液pH值为3.95，即可得到腐蚀液。

[0021] 实施例2

[0022] 本实施例的用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液，由CuSO4、NaCl、CH3COOH和水组成，pH值为3.43；腐蚀液中CuSO4的浓度为50g/L，NaCl的浓度为50g/L。本实施例的用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜50g、氯化钠50g加水溶解，稀释定容至1000mL，然后滴加6滴冰乙酸调节溶液pH值，搅拌均匀后，测得溶液pH值为3.43，即可得到腐蚀液。

[0023] 实施例3

[0024] 本实施例的用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液，由CuSO4、NaCl、CH3COOH和水组成，pH值为3.14；腐蚀液中CuSO4的浓度为60g/L，NaCl的浓度为55g/L。本实施例的用于高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性检测的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜60g、氯化钠55g加水溶解，稀释定容至1000mL，然后滴加10滴冰乙酸调节溶液pH值，搅拌均匀后，测得溶液pH值为3.14，即可得到腐蚀液。

[0025] 对比例1

[0026] 本对比例的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜35g、氯化钠45g加水溶解，稀释定容至1000mL，然后滴加2滴冰乙酸调节溶液pH值，搅拌均匀后，测得溶液pH值为3.95，即可得到腐蚀液。

[0027] 对比例2

[0028] 本对比例的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜40g、氯化钠40g加水溶解，稀释定容至1000mL，然后滴加2滴冰乙酸调节溶液pH值，搅拌均匀后，测得溶液pH值为3.95，即可得到腐蚀液。

[0029] 对比例3

[0030] 本对比例的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜40g、氯化钠45g加水溶解，稀释定容至1000mL，搅拌均匀后，测得溶液pH值为4.26，即可得到腐蚀液。

[0031] 对比例4

[0032] 本对比例的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜40g加水溶解，稀释定容至1000mL，然后滴加3滴冰乙酸调节溶液pH值，搅拌均匀后，测得溶液pH值为3.95，即可得到腐蚀液。

[0033] 对比例5

[0034] 本对比例的腐蚀液的制备方法，包括以下步骤：取硫酸铜40g、氯化钠45g加水溶解，稀释定容至1000mL，然后滴加1滴浓硫酸调节溶液pH值，搅拌均匀后，测得溶液pH值为3.95，即可得到腐蚀液。

[0035] 实验例

[0036] 分别采用实施例1～3以及对比例1～6的腐蚀液对高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性进行检测，具体方法包括以下步骤：

[0037] 1)准备试样：首先分别取4种不同表面状态的高氮不锈钢试片(1#未钝化、2#自然钝化6月、3#自然钝化1年、4#钝化剂钝化)作为试验样件，并用无水乙醇作为有机溶剂对样件表面的受检部位进行脱脂擦拭干净至无油。

[0038] 2)滴定腐蚀过程：在脱脂后的高氮不锈钢片样件表面的受检部位上分别滴加2滴腐蚀液。

[0039] 3)评价过程：记录肉眼观察到样件表面的受检部位出现溶液颜色变化或黑色腐蚀斑点的时间；结果见表2。

[0040] 表2记录的时间

[0041]

[0042]

[0043] 由表2中数据可以看出，本发明的腐蚀液可以使高氮不锈钢表面快速被腐蚀，通过肉眼观察出现溶液颜色变化或黑色腐蚀斑点的时间可直观地判断高氮不锈钢表面有无钝化膜以及其表面钝化膜耐蚀性的强弱，若高氮不锈钢表面受检部位均在6min内出现溶液颜色变化或黑色腐蚀斑点，则可判断该高氮不锈钢表面无钝化膜；若高氮不锈钢表面受检部位在6min内未发生变化，则受检部位出现变化的时间越长则表面钝化膜耐蚀性越强，否则钝化膜耐蚀性越差。本发明检测周期短，操作极其简单，成本低，受检试样可重复使用，也不存在对工作环境污染的问题，评价结果直观可靠，重现性好，有利于高氮不锈钢钝化膜耐蚀性的快速检测。

[0044] 将以上实施例中的腐蚀液中硫酸铜替换为其他水溶性铜盐后则采用实验例的方法对高氮不锈钢钝化膜耐腐蚀性进行检测时，则无法在受检部位观察到明显的变化现象。