[发明专利]冷轧钢板搪瓷敏感性的电位测量法

说明书

技术领域

本发明涉及检测冷轧钢板性能的领域，特别是指一种冷轧钢板搪瓷敏感性的电位测量法。

背景技术

搪烧制作过程中以原子形式溶解到钢板中的氢，在瓷层与金属界面的空穴或是瓷层与金属界面之间结合不良的区域形成分子氢，这些氢气形成的界面压力达到破坏瓷层的临界值，就会使搪瓷表面发生破裂，这种现象称为鳞爆。鳞爆是影响搪瓷产品质量的最常见的缺陷，为了正确选择抗鳞爆冷轧板，减少搪瓷产品的鳞爆损失，需要对冷轧钢板抗搪瓷鳞爆性能进行测试。冷轧钢板搪瓷鳞爆敏感性就是指在冷轧钢板上搪瓷发生破裂的可能性，其实质反映的是冷轧钢板中原子氢的传导能力。对于搪瓷钢板而言，当氢在搪瓷钢板中扩散越慢，即穿透钢板的时间越长，钢板的抗搪瓷鳞爆性能就越好，通常人们采用氢渗透时间来衡量氢在金属中的扩散快慢，从而评价冷轧钢板的搪瓷鳞爆性能。

申请号为201110103016.1的中国专利公开了一种冷轧钢板抗搪瓷鳞爆性能检验方法，其原理是电解充氢时，H⁺到达作为阴极的试样表面，还原成H进入试样，扩散至试样的另一面，H重新被电解氧化成H⁺，通过检测H氧化过程的阳极电流，来评估H在试样中的扩散过程。当氢扩散达到稳定时所需的时间称为氢渗透时间，氢渗透时间越长，抗搪瓷鳞爆性能就越好。

上述检测方法具体为：首先在扩氢电解槽中倒入氢氧化钠溶液并通过恒电位仪给扩氢电解槽中的试样端加恒电位0.3V，以把试样中原来的氢除去；然后，当扩氢电解槽中的试样端的电流降至1.5μA以下，在充氢电解槽中倒入硫酸和硫脲的混合溶液，并立即接通恒电流仪，保持1.0mA/cm²的电流密度对试样进行充氢。接着，随着充氢过程的进行，计算机上可获得扩氢电解槽中阳极电流即试样的电流与时间关系的曲线，经过一段时间后，阳极电流保持稳定，当阳极电流～时间曲线出现一段平台时，停止试验。最后，通过对阳极电流～时间曲线的数学处理和分析，可得到氢渗透时间，将氢渗透时间代入到冷轧钢板抗搪瓷鳞爆敏感性的计算公式中可计算出冷轧钢板抗搪瓷鳞爆敏感性的值。

然而，在上述方法中，一方面，由于在进行充氢试验开始之前必须在阳极端加恒电位，先除去钢板生产和存放过程中吸收的氢，而该过程耗费的时间很长，因而导致试验周期较长，效率不高。另一方面，在电解从扩氢电解槽扩散过来的氢的过程中所采用的设备为恒电位仪，从而使得现有的测试装置价格较高，操作较为复杂。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种冷轧钢板搪瓷鳞爆敏感性的电位测量法，本方法操作简单、试验周期短且工作效率高。

为实现上述目的，本发明所设计的冷轧钢板搪瓷鳞爆敏感性的电位测量法包括如下步骤：1）用砂纸将冷轧钢板试样的双面打磨，再依次用丙酮和无水乙醇清洗；2）将充氢电解槽和扩氢电解槽分别通过O型密封环与试样的两面接触并紧固，试样与两个电解槽的接触面的直径均为10~15mm；3）将试验的温度控制在25±0.5℃；4）在充氢电解槽和扩氢电解槽中同时加入0.1mol/LNaOH溶液，并使试样全部浸入所述溶液中，其中，在充氢电解槽中，试样作为阴极，铂丝或铂片作为阳极，在扩氢电解槽中，设有参比电极；5）测量扩氢电解槽中试样的电位值，待试样的电位值稳定后，在充氢电解槽中，保持1.5mA/cm²的电流密度对试样进行充氢；6）当充氢开始时，立即计时，此时为充氢开始时间t₀，同时通过计算机获得扩氢电解槽中试样的电位值与充氢时间的曲线，即电位~时间曲线，其中，横坐标为充氢时间，纵坐标为试样的电位值，当电位~时间曲线出现一段近似平行于横坐标的直线时，停止试验；7）选取充氢开始时间t₀以后的电位~时间曲线为研究对象，过该电位~时间曲线上试验前期的直线段作一直线，并过该电位~时间曲线上试验后期的直线段作另一直线，两条直线交点的横坐标即为氢渗透时间t_b；8）根据公式KB=t_b/d²计算试样的抗搪瓷鳞爆敏感性值，其中，t_b为氢渗透时间，d为试样的厚度。

进一步地，所述步骤5）中，采用电位差计测量扩氢电解槽中试样的电位值。

进一步地，所述步骤5）中，采用恒电流仪产生1.5mA/cm²的电流密度对试样进行充氢。

试验表明，本发明的冷轧钢板搪瓷鳞爆敏感性的电位测量法具有以下有益效果：