Analyse van de toepasbaarheid van de beoordelingsmethoden voor morfologische Parameters van gecorrodeerde Steel Bars

Deze video is bedoeld om het oppervlak morfologie van intacte en aangetaste stalen staven te meten. We zullen vijf verschillende maatregelen demonstreren en evalueren, waaronder massaverlies, vernier remklauwmetingen, drainagemetingen, 3D-scanning en XCT van de stalen staaf. 3D-scanning is de beste methode voor het meten van de ruimtelijke variabiliteit van corrosiepenetratie in het oppervlak van een gecorrodeerde bar.

De corrosiemetingen die met de 3D-scanmethode worden verkregen, zouden engineering in staat stellen om de veiligheid en levensduur van bestaande technische structuren in onze samenleving veel nauwkeuriger en betrouwbaarder te evalueren. Het aantonen van de procedure zal de heer Huilai Han, een technicus uit een laboratorium, en de heer Shenglin Cui, een technicus uit Shenzhen Hong Rong's driedimensionale technologie. Om te beginnen, markeer een gepolijste 500-millimeter lange, 14-millimeter-diameter stalen staaf in stappen van 10 millimeter.

Gebruik vervolgens nulvernierklauwen om de diameter van de balk bij het eerste teken te meten met de kaken die de bar zachtjes aanraken. Voer nog drie metingen uit, waarbij de remklauwen telkens met 45 graden worden gedraaid, voor een totaal van vier metingen met intervallen van 45 graden. Herhaal dit proces voor elk teken op de balk.

Gemiddeld de diameters op elk merk en bereken de dwarsdoorsnedes. Snijd vervolgens 30 millimeter van elk uiteinde van de bar om twee 30 millimeter lange staafexemplaren en een 440 millimeter lange staafexemplaar te verkrijgen. Weeg elk exemplaar op een digitale elektronische weegschaal en leg de metingen vast.

Markeer de 30 millimeter lange staafexemplaren met intervallen van 10 millimeter, vanaf vijf millimeter vanaf de linkerkant. Bepaal de gemiddelde diameter op elk van deze markeringen zoals eerder beschreven. Zet vervolgens een statisch-hydraulische, elektromechanische universele testmachine op en plaats een glazen cilinder onder de machinekop.

Vul de cilinder met kraanwater om gewoon bij de uitlaat te komen. Plaats vervolgens een elektronische weegschaal onder de uitlaat van de container. Plaats een bekerglas van 200 milliliter op de weegschaal in lijn met de uitlaat.

Klem daarna een staafexemplaar verticaal in het hoofd van de EUT-machine. Beweeg de EUT-kop verticaal naar beneden totdat de balk alleen het wateroppervlak raakt. Neem de eerste lezing op de digitale schaal.

Stel vervolgens de EUT-machine in om de lat naar beneden te verplaatsen op 10 millimeter per minuut. Voer de machine uit om de balk te verplaatsen naar de eerste markering van 10 millimeter. Neem vervolgens de laatste lezing op de elektronische schaal.

Herhaal dit proces voor elk segment van 10 millimeter van het staafexemplaar totdat de hele balk onder water staat. Laat de bar daarna een uur drogen. Bereken de uniforme dwarsdoorsnede van elk segment van 10 millimeter van de bar van de verplaatste watermassa's.

Test elk van de drie exemplaren op deze manier. Vervolgens spuiten elk droge bar exemplaar met witte fout-detectie ontwikkelaar, en laat de exemplaren te drogen in de lucht. Plaats vervolgens een gecoate exemplaar op het platform van de 3D-scanner.

Kalibreer de positie van het staafexemplaar met behulp van een label dat is gemarkeerd met een willekeurige array van kleine, witte stippen. Scan vervolgens het monster langs de lengte, ontwikkel een spacial model en genereer morfologische gegevens uit het model. Herhaal dit voor elk exemplaar.

Plaats vervolgens een 30 millimeter lang exemplaar op het draaibare platform van een x-ray micro-computertomografiesysteem. Sluit het XCT-instrument. Open de instrumentsoftware en verplaats het monster naar de juiste positie voor het scannen.

Vul de gewenste pixelgrootte en vergrotingsfactor in. Scan vervolgens het monster en genereer de geometrische parameters. Herhaal het proces voor het andere 30 millimeter lange exemplaar.

Na het verkrijgen van de metingen van de niet-gecorrodeerde stalen staaf, strip 50 tot 60 millimeter isolatie van een twee meter lengte van multi-stranded elektrische draad. Strip een korter segment van de andere kant. Bevestig het langere, blootgestelde uiteinde van de draad aan één uiteinde van het 440 millimeter lange exemplaar met isolatietape stevig verpakt rond 70 millimeter van het uiteinde van de staaf.

Dan, stevig wrap 70 millimeter van de andere kant van de bar met isolatietape. Meng vervolgens epoxylijm met verharder in een één-op-één verhouding. Breng de epoxy gelijkmatig aan op elk geïsoleerd uiteinde van de bar om de uiteinden tegen corrosie te beschermen.

Zodra de epoxy is gedroogd, vul een plastic tank uitgerust met een koperen plaat met een waterige 3,5% van het gewicht oplossing van natriumchloride in leidingwater. Plaats het staafexemplaar in de tank. Sluit vervolgens de draad aan die aan de bar is bevestigd aan de positieve terminal van een DC-voeding.

Sluit de koperplaat aan op de negatieve terminal van de voeding. Stel de voeding in om een corrosiestroomdichtheid van 2,5 micro-ampère per vierkante centimeter in de balk te produceren. Breng de stroom voor de duur die nodig is om het gewenste niveau van corrosie te bereiken volgens de wet van Faraday.

Schakel vervolgens de stroom uit, koppel het staafmonster los en laat het 30 minuten weken in een volumeachtige oplossing van zoutzuur van 12% om corrosieproducten te verwijderen. Breng daarna het staafmonster over naar een verzadigde kalkwateroplossing om het zuurresidu te neutraliseren. Spoel vervolgens de bar af met kraanwater en laat deze drogen in de lucht.

Markeer vervolgens het gecorrodeerde oppervlak met intervallen van 10 millimeter. Weeg de gecorrodeerde balk horizontaal op een digitale elektronische weegschaal en bereken het gemiddelde gebied van de gecorrodeerde balk. Bepaal de gemiddelde diameter op elk 10-millimeter merk met behulp van vernier remklauwen en bereken de dwarsdoorsnedes.

Bereken vervolgens de doorsnede van elk 10-millimeter segment van de gecorrodeerde staaf met behulp van de verplaatste waterafvoermethode. Daarna, spray het exemplaar met witte ontwikkelaar en neem een 3D-scan. Tot slot, snijd een 30-millimeter segment van de gecorrodeerde bar en scan het met XCT.

De gemeten diameters van de in-tact stalen staaf varieerden niet significant over de lengte, maar consistente variatie werd waargenomen tussen de 45-graden meting en de 135-graden meting, wat aangeeft dat de bar elliptisch was. De massaverlies-, remklauwmeting en 3D-scantechnieken leverden vergelijkbare waarden op met een lage variatie. De drainagemethodemetingen van het 440 millimeter lange monster hadden te lijden onder meerdere bronnen van onzekerheid, waaronder de droogte van de bar en de oppervlaktespanning van het water.

De 30-millimeter exemplaren werden geanalyseerd met XCT, die waarden geproduceerd in overeenstemming met andere technieken. Over het algemeen produceerden remklauwen, XCT en 3D-scanning vergelijkbare waarden met minimale variatie. Zo waren remklauwmetingen de eenvoudigste manier om nauwkeurige metingen van niet-aangetaste staven te verkrijgen.

Corrosie resulteerde in aanzienlijke variatie en dwarsdoorsnede vorm in de hele bar, die niet kon worden gevangen met de massa verlies methode. Hoewel remklauwen gevoeliger waren voor de vormvariatie, konden ze geen rekening houden met putjes in het oppervlak van het monster. XCT en 3D scannen geproduceerd vergelijkbare waarden, maar XCT wordt beperkt door de noodzaak van kleine monsters met platte uiteinden.

Zo werd 3D-meting begunstigd voor het analyseren van de morfologie van gecorrodeerde stalen staven. Een vernier remklauw is het beste gereedschap voor het meten van een niet-gecorrodeerde stalen staaf oppervlak morfologie. En, het is gemakkelijk te bedienen.

En, het is heel zuinig. De drainagemethode meting kan worden beïnvloed door enige onzekerheid, dus verdere verbeteringen aan het meetapparaat zijn nodig. Hoewel de XCT-meting het resterende doorsnedegebied van een gecorrodeerde stalen staaf nauwkeurig kan meten, wordt deze beperkt door de lengte van het monster.

De 3D-scanmethode is de meest optimale methode voor de metingen van een gecorrodeerde stalen staaf omdat deze nauwkeurig, zuinig en efficiënt is. Het kan ook het genereren van extra nuttige informatie over de gecorrodeerde bar.