应用声发射评定金属点蚀过程的研究进展
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国外的一些学者在应用声发射技术对点蚀进行监测方面做了一系列的实验研究。希望能将金属腐蚀损伤与声发射的某些参数建立起联系。
Fregonese，Idrissi，Mazille，Renaud和Cetre对奥氏体不锈钢的点蚀过程进行了监测。将奥氏体不锈钢316L放入pH=2的3%NaCl溶液中，测量系统是一个三电极系统，同时声学信号是在阳极极化和循环极化的情况下被记录的，测量的目标是腐蚀的起点。实验采用MISTRAS软件，前置放大器和R15压电传感器（带宽为100Hz～500kHz)。研究证实在记录每个有效声学信号之前都要产生一个时间延迟，该时间延迟对应于声发射信号中的延迟。同时，在循环极化和恒电位实验中观察到一个电流密度阈值，这个阈值依赖于正在扩展的坑蚀数，而对于易发生点蚀的试件来说该阈值是很低的。
研究表明，记录的声学信号与坑蚀周围氢的发展有关。其中，Magaino观察到在阳极极化铝（放置在含有20mg/1 Cu离子的0.05MNaC1溶液中）蚀坑不断增加的过程中有氢产生。而Rettting和Felsena于1976年发表文章证实浸在盐水中的铝丝在腐蚀过程中产生的声信号计数率与氢产生率之间存在线性关系。
Jones和Friesel研究了304系列不锈钢的点蚀所持观点与上述不同。虽然文中声称在点蚀过程中有明显的声学活动,但是认为这与气泡无任何关系。尽管他们还不是很清楚金属腐蚀产生声发射信号的过程,却仍然确信声源是由氧化层的破裂或者是由钢材再钝化过程中氯化物的覆盖盐层产生的。如果该过程成立, 那么只有大约3%的点蚀会产生声学活动。
Mazille, Rothea 和Tronel 也开展了有关奥氏体不锈钢的研究。他们应用声发射连续监测了本地水溶液引起的腐蚀破坏及其发展过程。将316L 奥氏体不锈钢放置在3%NaCl 溶液中(pH=2)。在不锈钢阳极极化前研究人员记录到了一些低幅度的信号。他们发现在阳极极化过程中电流密度较高,并在有效声信号出现之前存在一个较短的蚀坑开始时间。当点蚀发展到一定程度,即腐蚀尺寸和数量都很稳定并且非常高时,这时产生的声发射事件是十分有用的。他们注意到发射出的声信号是由腐蚀过程中产生的氢气所致。根据声发射事件与点蚀之间的依附曲线图,Mazille, Rothea 和Tronel 推断出,AE技术通过相对准确的点蚀速率和高的声发射活动之间的关系来监测点蚀的发展,是一种很有效的方法。
Cakir,Tuncell 和Aydin 从声学上研究了在Hank's溶液(pH=4)中伸展很慢的316L 不锈钢,并在点蚀电压(+110mV / SCE)的阳极方向上使其极化。研究者注意到, 在阳极极化过程中很小的声发射活动产生很低的电流密度(i = 5μA/cm2),而在+110mV(SCE)以上的电压作用下,阳极电流密度随着声发射信号的增加而增加。这正说明了声发射信号的电化学性质。在Hank's 溶液中进行拉伸试验的试件,80%都记录有AE信号。研究表明,不锈钢至少在某一处发生了膜破裂(即使非常小),才会产生声发射信号,而在钢的变形过程中声发射活动性不断增加。他们认为AE信号源与材料点蚀的发生有关, 更准确地说与保护层的破坏、氢气泡的产生和金属阳极分解有关。
耿荣生采用从飞机机翼上取下的、置于特殊溶液中的LY12 铝合金试件进行声学测, 用Mistras-2001 型声发射系统记录声发射信号。实验结果表明,声发射能对腐蚀发生的初期,即腐蚀萌生加以预报,而且十分灵敏。在点蚀过程中,真正由腐蚀产生的信号与噪声信号有明显区别，即腐蚀产生以弯曲波为主的声发射信号，且有较宽的频率分布范围，而噪声信号延续时间短、频率范围窄、幅度集中在40dB以下，这使得识别腐蚀AE与噪声信号的工作极大地得到了简化。
5 评述
众多学者应用声发射技术研究金属腐蚀,目前已经取得了一些阶段性的成果:(1)从理论上证明点蚀过程中产生的声信号是可以被检测到的;
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