金属材料海水腐蚀试验方法的编制及标准解读

刘 雯，王洪涛，杨海洋，黄桂桥（1. 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司，青岛 266071； 2. 钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所，青岛 266071 . 山东兖矿国际焦化有限公司，济宁 272400）



金属材料海水腐蚀试验方法的编制及标准解读

刘 雯1,2，王洪涛3，杨海洋1,2，黄桂桥1,2
（1. 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司，青岛 266071； 2. 钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所，青岛 266071 3. 山东兖矿国际焦化有限公司，济宁 272400）

摘要：为了使相关人员更好地理解标准，更好地完成试验，回顾了我国金属材料海水腐蚀试验方法和标准的编制历程，对金属材料海水腐蚀试验的两个现行国家标准进行了解读和比较。

关键词：金属材料；海水；腐蚀；试验；标准

金属材料海水腐蚀造成的材料损耗、设施装备破坏以及灾难性事故，给人类带来了巨大的损失。进行金属材料在海水中的腐蚀试验，积累它们的腐蚀数据，掌握腐蚀行为和规律，为工程设施的合理设计、选材、有效防护及研制新耐蚀材料提供依据，对减轻海水腐蚀造成的损失有非常重要的意义[1，2]。材料在海水中的腐蚀试验研究一直受到世界各国的重视[1，3]。为了保证金属材料海水腐蚀试验的规范性、可靠性和可比性，许多国家或国际组织都制定了金属材料海水腐蚀试验方法标准。国外的金属材料海水暴露腐蚀试验方法有美国的ASTM G52-2000《金属和合金在表层海水中暴露和评定标准方法》、德国的DIN 50917 T.2《金属的腐蚀. 自然腐蚀. 海水中的自然腐蚀试验》和国际标准化组织的ISO 11306-1998 《金属和合金的腐蚀金属和合金在表层海水中暴露和评定的导则》等。我国现行的金属材料海水暴露腐蚀试验方法标准有GB/T 5776-2005《金属和合金的腐蚀 金属和合金在表面海水中暴露和评定的导则》[4]和GB/T 6384-2008《船舶及海洋工程用金属材料在天然环境中的海水腐蚀试验方法》[5]。为了使相关人员更好地理解标准，更好地完成试验，本文回顾了我国金属材料海水腐蚀试验方法、规程和标准的编制历程，解读了金属材料海水腐蚀试验的两个现行国家标准，比较了两个现行标准内容的主要不同点。

1　我国金属材料海水暴露试验方法标准的编制历程

1958年在原机械部上海船舶研究所的主持下选定在青岛、厦门、榆林等地建立海水（海港）腐蚀试验站。为了规范金属材料海水暴露腐蚀试验，确定试验原则，明确试验要求，指导具体的试验操作，以提高腐蚀试验数据 的可靠性和可比性，1959年，编写了我国最早的金属材料海水暴露腐蚀试验方法——“金属海洋腐蚀试验方法”[6]，并开始按此方法在海水腐蚀试验站进行金属材料的海水暴露腐蚀试验。1961年中国船舶重工集团公司第七二五研究所编写了“海港腐蚀试验综合试验规程”，其中包括金属材料的海水腐蚀试验。早期的试验方法是在前苏联专家的指导、参考前苏联海水腐蚀暴露试验方法的情况下编制的。

1973年9月青岛海洋用钢试验站（现钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所）开工建设。1975年初编制完成了“金属海水腐蚀试验规程”。1975年5月试验站建成，并开始进行海水暴露试验。

1982年我国建立了由青岛、厦门、榆林3个试验站组成的全国海水腐蚀试验站网（现国家材料水环境腐蚀试验站网）。同年，国家科委立项资助“常用材料海洋环境腐蚀试验研究”重点项目，在我国3个海水腐蚀试验站进行50种常用金属和21种涂镀层材料海洋环境暴露5周期长达16年的试验研究。为此，全国海水腐蚀试验站网组织编写了统一的《金属材料海水腐蚀试验方法》。此后，在《金属材料海水腐蚀试验方法》基础上，先后制定GB 5776-1986《金属材料在表面海水中常规暴露试验方法》和GB 6384-1986《船舶及海洋工程用金属材料在天然环境中的海水腐蚀试验方法》。

1986年后，我国海水腐蚀试验研究者进行了大量的海水暴露腐蚀试验，在金属海水腐蚀数据积累、腐蚀行为与规律研究方面取得了显著的成果[2, 3]。在金属海水暴露试验方面积累了丰富的经验，对腐蚀试验的体会也不断提高。进入本世纪后，随着我国与国际的科学技术交流与合作日益广泛，通用的试验方法与国际标准接轨是大势所趋。这些为我国海水暴露腐蚀试验方法标准的修订提出了要求，也具备了充足的条件。2002年GB 5776-1986列入国家标准修订计划。在修订时，遵照“通用的试验方法与国际标准接轨”的原则，修改采用ISO 11306: 1998。2005年GB/T 5776-2005《金属和合金的腐蚀 金属和合金在表面海水中暴露和评定的导则》发布实施，代替GB 5776-1986。

2006年，国家科技基础条件平台建设项目“国家材料环境腐蚀试验站网建设”正式启动。在加强试验站建设的同时，在的7个水环境腐蚀试验站（包括青岛、舟山、厦门和榆林4个海水站，武汉长江和郑州黄河两个淡水站，格尔木盐湖水站）进行47种材料（包括32种金属材料）暴露1、2、4和8a的试验。在试样投放前，为了提高腐蚀数据的可靠性和可比性，国家材料环境腐蚀试验站网组织制订了《国家材料环境腐蚀试验站网材料水环境腐蚀试验规程》，包括环境腐蚀试验总则、水环境（包括海水）腐蚀试验通则。材料设计金属材料、涂镀层、建材。还包括海水环境因素检测、监测。

2006～2007年对GB/T 5776-1986进行了修订，2008年GB/T 6384-2008《船舶及海洋工程用金属材料在天然环境中的海水腐蚀试验方法》发布实施，代替GB 6384-1986。

我国自开展金属材料海水腐蚀试验以来，一直重视试验方法、规程和标准的编制。这些方法、规程和标准对指导、规范金属材料海水腐蚀试验，提高试验水平，促进金属材料海水腐蚀研究的进步，起到了重要作用。

2　对现行标准GB/T 5776-2005和GB/T 6384-2008的解读和比较

GB/T 5776-2005《金属和合金的腐蚀 金属和合金在表面海水中暴露和评定的导则》和GB/T 6384-2008《船舶及海洋工程用金属材料在天然环境中的海水腐蚀试验方法》都是我国现行的“金属材料海水腐蚀试验”的国家标准。

制定GB/T 5776-2005时，直接采用ISO 11306-1998与国家标准接轨。为了符合我国金属海水暴露试验的具体情况，采用程度为修改采用。GB/T 5776-2005与ISO 11306-1998存在技术性差异，如ISO 11306-1998中对板材试样的推荐尺寸为300 mm×100 mm，在GB/T 5776-2005中200 mm×100 mm也作为板材试样的推荐尺寸。原因是GB 5776-1986中板材试样尺寸为200 mm×100 mm。自1959年以来，我国进行金属材料表层海水暴露试验的板材试样几乎全部采用这一尺寸。

GB/T 6384-2008以GB 6384-1986为基础，结合我国的海水暴露腐蚀试验实践，并参照ISO 11306-1998而制定，既保持了中国海水腐蚀试验方法的特色，又吸收了国际标准的部分内容和优点。

我国现行的两个金属材料海水腐蚀试验标准各具特色，优势互补。GB/T 5776-2005侧重试验条件和方法的原则性，指导性强。GB/T 6384-2008侧重试验条件和方法的实施性，可操作性强。如对试样标记的表述中，GB/ T 5776-2005为“试样应以确保在试验期间能被识别的方法做出标记”，并推荐了几种标记方法；GB/T 6384-2008直接推荐了常用、可靠的标记方法（打孔、打钢印）及不能用的标记方法（涂料涂写）。两者的具体内容和具体要求等也有不同。这两个标准的对应的章节、主要内容和不同点等见表1。

表1　GB/T 5776-2005和GB/T 6384-2008对应的章节、主要内容和不同点

与GB 5776-1986和GB 6384-1986相比，GB/T 5776 -2005和GB/T 6384-2008的另一个大变化是试样的形状和尺寸范围的扩展。GB 5776-1986和GB 6384-1986中试样只针对板材试样，试样尺寸为200 mm×100 mm。依此看来，GB 5776-1986和GB 6384-1986只是金属材料海水挂板（片）试验标准。在GB/T 5776-2005和GB/T 6384-2008中，除板材试样的推荐尺寸外，根据试验的特殊要求，可以采用其他尺寸。在GB/T 5776-2005中，试样可以有特有的形状（如螺栓、螺母和管等），就是说试样包括了金属制品。在GB 6384-1986中，试样可以是晶界腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀或应力腐蚀等试验的试样。

GB/T 5776-2005和GB/T 6384-2008对试验条件和方法的规定在原则和目的上是一致的。在进行试验时，可采用其中的任一标准。同时掌握和参照这两个标准，既能更好地把握试验原则，保持试验操作的灵活性，又能尽量采取我国试验研究者多年形成的具体要求和做法，使试验过程更简便。

进行金属材料海水腐蚀试验时，腐蚀类型或/和腐蚀形貌是结果评定的一项重要指标。在腐蚀结果评定中，使用规范的腐蚀类型术语，对准确反映它的腐蚀行为、提高腐蚀数据（结果）的使用和交流价值等都有重要意义[7]。在GB/T 5776-2005和GB/T 6384-2008中都有评定腐蚀类型或腐蚀形貌的内容，但没有给出要执行或参考的相应标准，也没有给出评定腐蚀类型和腐蚀形貌的方法、术语和图片。这不利于腐蚀类型和腐蚀形貌的准确评定。建议以后修订这两个标准时，增加腐蚀类型和腐蚀形貌的术语、图片和评定方法等内容，相关文献[7～9]可供参考。

3　结语

我国自开展金属材料海水腐蚀试验以来，一直重视试验方法和标准的编制。金属材料海水腐蚀试验方法和标准对指导和规范金属材料海水腐蚀试验，提高试验水平，起到了重要作用。我国现行的两个金属材料海水腐蚀试验标准各具特色，优势互补。同时掌握和参照这两个标准，有利于灵活简便地完成金属材料海水腐蚀试验。

参考文献：

[1] Schumacher M. Seawater corrosion handbook [M]. Park Rideg, New Jersey: Noyes Data Corporation, 1979.

[2]夏兰廷,黄桂桥,张三平,等.金属材料的海洋腐蚀与防护[M].冶金工业出版社,北京：2003.

[3]曹楚南.中国材料的自然环境腐蚀[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005.

[4] GB/T 5776-2005,金属和合金的腐蚀 金属和合金在表面海水中暴露和评定的导则[S].

[5]GB/T 6384-2008,船舶及海洋工程用金属材料在天然环境中的海水腐蚀试验方法[S].

[6]国家科技委机械组金属腐蚀与防护分组.1949～1959十年来中国腐蚀及防护专业概况[M]. 北京: 机械工业出版社, 1960.

[7]黄桂桥.我国金属材料水环境腐蚀类型及其评定[J]. 腐蚀与防护, 2010: 31（4）：255～259.

[8]王曰义.常用金属在海洋环境中的腐蚀形貌[J].材料开发和应用, 1984, (12)：36～46

[9]王曰义. 金属的典型腐蚀形貌[J]. 装备环境工程, 2006, 3(4): 31～37.

刘雯，1984年生，山东省青岛市人，中南林业科技大学学士，助理工程师，现主要从事大气污染物分析及海水腐蚀的研究工作。

Establishment of the Methods for Seawater Corrosion Test of Metallic Material and Interpretation of the Standards

Liu Wen1,2, Wang Hong-tao3, Yang Hai-yang1,2, Huang Gui-qiao1,2
（1.Qingdao NCS Testing & Corrosion Protection Technology Co., Ltd., Qingdao 266071; 2. Qingdao Research Institute for Marine Corrosion, Qingdao 266071; 3. Shandong Yankuang International Coking Co. Ltd., Jining 272400)

Abstract：In this paper, in order to enable the relevant personnel to understand the standard and complete the test better, the process of establishment of seawater corrosion test method and standard for metal materials in China was reviewed. Meanwhile, interpretation and comparison of the two national standards currently in effect for corrosion testing of metals in seawater was conducted.

Key words：metal material; seawater; corrosion; test; standard

作者简介:

基金项目：国家科技基础条件平台项目资助。

中图分类号：TG172.3

文献标识码：A

文章编号：1004-7204（2016）01-0057-04