[0001] 本发明涉及一种防锈剂工序间防锈性能的评价方法。

[0002] 在金属加工领域，防锈是必不可少的处理工艺之一，如热处理前后清洗工序间防锈、淬火过程和淬火后(水淬)防锈、机加工过程防锈(如磨削、切削、清洗等工序)和工序间防锈、焊接前防锈以及成品装配防锈、涂装前处理工序间防锈等等。防锈问题若处理不当往往会带来较大的经济损失，因此需要一定的方法对防锈剂的防锈效果进行分析预判，以减少生产风险。目前，针对防锈机理研究和防锈性能评价的方法非常多，一方面，传统的如湿热试验、单片叠片试验和铸铁屑试验等等，这些方法比较接近现场工况，对于防锈评价和预判起到至关重要的作用，但是这些实验方法耗时耗力，而且实验重复性差。而另一方面，电化学测试方法中的自腐蚀电流、交流阻抗等方法能够量化防锈过程，能够将电化学结果转化成年腐蚀量等工业生产相关指标，对于防锈机理和长期防锈性能评价具有重要参考价值，但是对于工序间防锈问题，由于时间短(一般不超过7天，短的甚至数小时)，锈蚀基本上在初始阶段，大量实践和研究表明，在生锈初期，腐蚀的发生是一个相对随机的过程，而且在生产现场生产者更关注是否发生锈蚀而非锈蚀的程度。因此，现有关注腐蚀速率的常规电化学评价方法并不适用于这种随机性的短期工序间防锈问题。

[0017] 如图1所示，电脑端通过软件控制电化学工作站并读取和存储试验数据，而电化学工作站负责采集三电极体系的试验信号数据，其中三电极体系由电解池、参比电极、辅助电极和工作电极组成。参比电极、辅助电极和工作电极分别通过导线与电化学工作站工作输入端联通。

[0018] 电化学工作站及其配套电脑端软件能够执行三电极体系下的开路电位和极化曲线试验操作。

[0019] 参比电极选用接有外盐桥的Hg/HgO电极，外盐桥为1mol/L KOH溶液；辅助电极使用尺寸为15mm×15mm×0.1mm的铂片电极；工作电极为环氧树脂封装的尺寸为10mm×10mm×10mm的工件试块，其中一面裸露在树脂外，并通过非裸露面焊接导线的方式与电化学工作站工作输入端联通。

[0020] 工作电极中的工件试块材料为待评价现场实际或接近的材料，本实施例中材料选用45#钢。工件封装前经过热处理均匀化工艺处理，确保试验的准确性和重复性好。

[0021] 试验前将封装好工作电极裸露面打磨至粗糙度Ra<1μm，无水乙醇、丙酮依次清洗后与参比电极、辅助电极一同放入装有100mL电解液(电解液为待评价防锈剂)的电解池中。通过控制三电极的相对位置保证电解液能够完全浸没工作电极裸露面、辅助电极铂片以及参比电极多孔陶瓷部分，同时保证工作电极裸露面(工作面)与辅助电极最大面积面(工作面)竖直平行，二者相距约10mm，且工作电极工作面垂直投影落在辅助电极工作面的范围内，通过该方式保证外加电场的统一和稳定。

[0022] 本发明防锈剂工序间防锈性能的评价方法，具体包括以下步骤：

[0023] (1)通过数据线将电化学工作站与三电极试验体系和电脑端分别连接好后，通过电脑端软件控制执行开路电位检测程序，时间设为30min(选择30min是大部分体系均能在此时间内达到平衡，开路电位波动在1mV/1min以内，若个别体系不稳定的可以根据实际情况适当延长开路电位稳定时间)；

[0024] (2)开路电位检测结束后，执行阳极极化曲线测试程序，以实时开路电位为起点，通过电化学工作站扫描阳极极化曲线，扫描速度为0.5mV/s，扫描终点为1.0V(vs SCE)，当2
极化电流达到1.0mA/cm时停止扫描；

[0025] (3)测量结束后，导出阳极极化曲线结果，将数据绘制成半对数图，其中横坐标为扫描电位，纵坐标为电流对数值；根据前述通标，计算阳极极化曲线对应的钝化区间长度值(如图2所示)，其中钝化区间起点为从扫描开始后极化电流开始持平或者降低的点(该点表示钝化膜已形成)，钝化区间终点为钝化区基线(钝化区基线为钝化区电流稳定基线，一般选择电流变化值开始小于0.1uA/100mV作为起始点，往后100mV拟合直线作为钝化区基线)与钝化被击穿后极化曲线斜率最大处切线交点，钝化区间长度值为钝化区间起点与终点对应的电位差，根据钝化区间的长短，快速判断对应浓度防锈剂在工序间的防锈效果。