鹽霧試驗(yàn)是檢驗(yàn)金屬零部件耐蝕性的重要手段,通常分為中性鹽霧(NSS)試驗(yàn)、醋酸鹽霧(ASS)試驗(yàn)、銅加速醋酸鹽霧(CASS)試驗(yàn)、循環(huán)鹽霧試驗(yàn)等幾大類(lèi)。
循環(huán)鹽霧試驗(yàn)則是一種綜合鹽霧試驗(yàn),它通過(guò)中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱條件,通過(guò)潮濕環(huán)境的滲透,使鹽霧腐蝕不但發(fā)生在表面,也發(fā)生在產(chǎn)品內(nèi)部 。循環(huán)鹽霧腐蝕試驗(yàn)更能檢驗(yàn)樣品的真實(shí)腐蝕狀態(tài),也是鹽霧試驗(yàn)中最為嚴(yán)格的一種,主要用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和腐蝕嚴(yán)重的零部件,如排氣管、車(chē)架、油管、雨刮臂等。
1、循環(huán)腐蝕試驗(yàn)原理
腐蝕一般分為兩種,即化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕是指金屬在干燥氣體和非電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學(xué)變化而導(dǎo)致的腐蝕,這類(lèi)腐蝕沒(méi)有水介入;電化學(xué)腐蝕則是在有電解質(zhì)和水的作用下發(fā)生的,反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生電流,形成電池。在電化學(xué)腐蝕中,電極電位低的金屬為陽(yáng)極,電極電位高的為陰極,陽(yáng)極失去電子成為金屬離子而進(jìn)入電解液,形成陽(yáng)極腐蝕,而陰極接受電子,把電子轉(zhuǎn)移給電解質(zhì)溶液中的介質(zhì)離子,使得反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行 。
循環(huán)鹽霧試驗(yàn)由于溫度和濕度不斷變化,有時(shí)有水的介入,屬于電化學(xué)腐蝕,有時(shí)沒(méi)有水的介入,屬于化學(xué)腐蝕。在試驗(yàn)中,鹽霧微粒沉降附著在材料表面后,便迅速吸潮溶解成氯化物的水溶液,在一定的溫濕度條件下,這種氯化物水溶液或離解后的氯離子,通過(guò)漆膜、鍍層或其他材料的微孔而滲入到材料體系內(nèi)部,從而引起金屬基材的腐蝕。試驗(yàn)一般進(jìn)行多個(gè)循環(huán)過(guò)程,模擬實(shí)際環(huán)境中的濕熱、干熱等極端氣候情況,特別是在水分蒸發(fā)、鹽沉積的試驗(yàn)階段,干燥的樣品表面上鹽溶液濃度較高,會(huì)導(dǎo)致覆蓋層表面腐蝕速率加快。除此之外,樣品由濕變干的過(guò)程中由于其表面與氧氣接觸充分,也直接加速了腐蝕反應(yīng) 。
2、常用的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 24195( ( 等同采用 ISO 16151) )
GB/T 24195《金屬和合金的腐蝕 酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤(rùn)”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了 2 種方法:方法 A 只適用于金屬及其合金,金屬涂層(陰極涂層),陽(yáng)極氧化涂層,金屬材料上的有機(jī)涂層等,方法 B 主要適用于鋼板上的陽(yáng)極涂層,鋼板上帶有轉(zhuǎn)化膜的陽(yáng)極涂層等。
方法 A 的循環(huán)過(guò)程如圖 1 所示,腐蝕過(guò)程分為酸性鹽霧腐蝕、干燥保持和潮濕保持 3 個(gè)階段,腐蝕溶液采用 5%的酸性氯化鈉溶液,pH 控制在 3.5 ± 0.1。
方法 A 在試驗(yàn)中要求樣件擺放角度與垂直方向成20° ± 5°,鹽霧收集面積為 80 cm 2 ,連續(xù)噴霧 24 h 后鹽霧沉降率應(yīng)該在(1.5 ± 0.5) mL/h 范圍內(nèi)。試驗(yàn)周期根據(jù)零件的腐蝕程度而定,一般在3 ~ 180個(gè)周期內(nèi)選取。
方法 B 的循環(huán)過(guò)程如圖 2 所示,腐蝕過(guò)程同樣分為酸性鹽霧腐蝕、干燥保持、潮濕保持 3 個(gè)階段,腐蝕溶液為混合酸化鹽溶液,含有 NaCl、MgCl 2 、Na 2 SO 4 、CaCl 2 、KCl、NaHCO 3 、KBr、H 3 BO 3 、SrCl 2 和 NaF。pH 控制在 2.5 ± 0.1。
方法 B 的樣件擺放角度及鹽霧沉降率與方法 A 的要求相同,試驗(yàn)周期也根據(jù)零件的腐蝕程度而定,一般在 12 ~ 192 個(gè)周期內(nèi)選取。
GB/T 24195 規(guī)定,試驗(yàn)完成后自然干燥 1 h,用清水洗凈樣件后進(jìn)行評(píng)判。試驗(yàn)后外觀(guān)不能有明顯變化,腐蝕缺陷的數(shù)量和分布符合 GB/T 6461《金屬基體上金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層 經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣和試件的評(píng)級(jí)》(等同采用 ISO 10289)的規(guī)定,機(jī)械性能和電化學(xué)性能不能有變。
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