服務熱線
18028937131
本文介紹了鹽霧試驗;鹽霧試驗的種類;如何正確地進行鹽霧、腐蝕試驗;尤其重點介紹了鹽霧,腐蝕試驗在汽車行業(yè)中的應用。
1 前言
隨著工業(yè)、技術、經(jīng)濟的快速發(fā)展,對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性有了更高的要求。因此,目前越來越多的產(chǎn)品都需要進行溫濕度、鹽霧、腐蝕等等試驗。本文特此論述內(nèi)容如下:
鹽霧試驗概述
鹽霧腐蝕鹽霧腐蝕是一種常見和ji具破壞性的大氣腐蝕。鹽霧中的氯離子會穿透金屬材料表面的氧化層和防護層,與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學反應,從而破壞金屬材料表面及其性能,進而通過金屬表面的孔隙、裂縫對產(chǎn)品造成進一步的影響和損壞。
鹽霧試驗鹽霧試驗是一種通過鹽霧試驗設備模擬鹽霧環(huán)境條件來檢測產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。是對環(huán)境中大氣鹽霧狀態(tài)的實驗室模擬,具標準化、加速性的特點。與天然環(huán)境相比,鹽霧試驗設備中氯化物的鹽濃度通常是天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍;甚至幾十倍。因此,腐蝕速度大大提高。在天然環(huán)境下暴露1年的鹽霧腐蝕狀態(tài),在人工模擬鹽霧試驗環(huán)境條件下24小時即可完成,并得到相似的結(jié)果。
鹽霧腐蝕試驗的種類
中性鹽霧試驗 (NSS)
出現(xiàn)較早且目前應用領域廣的一種加速腐蝕試驗方法。試驗條件為連續(xù)鹽霧,溫度35?C;濕度95%以上;5%的鹽水溶液;溶液pH值設定在中性范圍(6.5~7.2);降霧量為1~2mL/(h·80cm2)。鹽霧沉降在被測試驗件上,經(jīng)過一定時間觀察其表面腐蝕狀態(tài)。
3.2 醋酸鹽霧試驗 (ASS)
在中性鹽霧試驗的基礎上發(fā)展起來的。試驗條件是在NSS的基礎上,在5%溶液中加入一些冰醋酸,溶液的pH值降為3左右,形成酸性鹽霧。腐蝕速度約是 NSS試驗3倍。
3.3 銅加速醋酸鹽霧試驗 (CASS)
為了適應經(jīng)濟及工業(yè)的高速發(fā)展,近幾年更多的產(chǎn)品開始采用這種加速醋酸鹽霧腐蝕試驗。試驗條件為溫度50℃,鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅,強烈誘發(fā)腐蝕。鹽霧收集液pH值為3.1-3.3,腐蝕速度可達NSS試驗的8倍。
3.4 交變鹽霧試驗 (循環(huán)腐蝕鹽霧試驗)
交變鹽霧試驗是一種綜合鹽霧試驗,即將鹽霧、干燥、濕熱(浸泡、潮濕和冷凝等)等測試條件進行組合循環(huán),模擬產(chǎn)品的實際應用環(huán)境。通過潮態(tài)環(huán)境的滲透,使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生,也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。該試驗將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換,后檢測整機產(chǎn)品的電性能和機械性能有無變化。
該試驗主要用于空腔型的整機產(chǎn)品的測試。
循環(huán)腐蝕鹽霧試驗特點
4.1 加速性
1)在鹽霧階段,鹽霧噴射在被測件上,鹽霧溶液充當腐蝕介質(zhì),使被測件發(fā)生電化學腐蝕,出現(xiàn)生銹、起泡或其它變化。通過鹽霧的連續(xù)噴射,可以保持腐蝕介質(zhì)的更新,試樣表面的腐蝕得以持續(xù)發(fā)展和進行;
2)在濕熱階段(浸泡、潮濕和冷凝等),通過鹽霧階段累積在試樣表面的腐蝕介質(zhì),由試樣表面逐漸向試樣內(nèi)部擴散,從而引起試樣深度方向的腐蝕;
3)在干燥階段,隨著濕度減小,導致試樣表面上鹽溶液濃度升高,引起表面腐蝕速率加快。
通過鹽霧、濕、干三個階段組合交替循環(huán),改變了傳統(tǒng)鹽霧連續(xù)噴射的簡單狀態(tài),使得腐蝕不但發(fā)生在被測件表面,也會向被測件內(nèi)部快速滲透,加速被測件的腐蝕程度,縮短測試時間,試驗更趨嚴格和快速。
4.2 復雜性
循環(huán)鹽霧試驗可以模擬大氣環(huán)境中真實的干濕交替的狀態(tài)。由于循環(huán)組合的不同,可呈現(xiàn)多種測試環(huán)境,與被測件真實使用環(huán)境更為接近,更能檢驗被測件在真實環(huán)境中的腐蝕狀態(tài),試驗的狀態(tài)更復雜。
由于環(huán)腐蝕的測試操作需要在多個循環(huán)組合之間切換。初,只能通過人工操作在不同試驗箱完成。隨著技術進步,目前,已開始通過單個試驗箱完成自動循環(huán)鹽霧試驗。因試驗及結(jié)構(gòu)的復雜性,目前國產(chǎn)鹽霧試驗箱尚無法*的支持。僅部分進口設備可全自動完成循環(huán)腐蝕鹽霧試驗過程。
循環(huán)腐蝕鹽霧試驗的行業(yè)市場需求
1)涂層材料行業(yè):料和油漆等企業(yè) ;
2)金屬和合金行業(yè):鋼鐵企業(yè)、金屬零部件和電鍍層、航空、船舶等企業(yè);
3)電工電子產(chǎn)品行業(yè):電子、電器系統(tǒng);
4)汽車材料行業(yè):整車廠及其配套零部件企業(yè)。
6 鹽霧和腐蝕試驗標準及不同行業(yè)的應用
6.1 涂層材料用循環(huán)腐蝕鹽霧標準方法(見表2)
涂層類材料可依據(jù) ISO 11997-1:2005標準方法來進行循環(huán)鹽霧試驗,如表1所示的四種不同的循環(huán)方式。其特點是在每個循環(huán)周期的中性鹽霧階段后,至少含有一個干燥或周圍環(huán)境階段,即鹽霧階段后進行至少一次的干濕轉(zhuǎn)換且在一個周期中,可含有多個不同溫度的干燥階段。
方法A 可用于汽車涂漆鋼板和零部件外涂層的測試;
方法B 主要用于車輛用熱固涂料的測試;
方法C 則可用于水溶或乳膠漆類材料的測試;
方法D 則可作為防腐涂層的一種通用性檢測方法。
表2 涂層材料用循環(huán)鹽霧標準方法
方法法 | 循環(huán)周期 |
A | 鹽霧(35ºC) 2 h→ 干燥( 60ºC 、20- 30 %RH) 4h→ 濕熱(50ºC 、>95%RH) 2 h |
B | 鹽霧(35ºC) 24h→ 濕熱(40ºC 、RH) 8 h→ 環(huán)境溫度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 濕熱(40ºC 、RH) 8h→ 環(huán)境溫度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 濕熱(40ºC 、RH) 8 h→環(huán)境溫度(23ºC、50%RH) 16 h→濕熱( 40ºC 、RH) 8 h→環(huán)境溫度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 環(huán)境溫度(23ºC 、50%陽) 46 h
|
C | 鹽霧(30ºC) 210 min→ 干燥(40ºC) 210 min→ 濕熱(40ºC 、75 %RH) 1470 min→ 干燥(30ºC) 102 min→ 鹽霧(30ºC) 210 min→ 濕熱(30ºC 、95-RH) 378 min→ 干燥(35ºC) 180 min→ 干燥(25ºC) 120 min
|
D | 鹽霧(30ºC) 0.5 h→ 濕熱(30ºC 、95%陽) 1. 5 h→ 干燥(50ºC) 2 h→ 干燥(30ºC) 2h |
6.2 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標準方法(見表3)
金屬和合金用循環(huán)鹽霧標準方法可依據(jù) GB/T24195-2009 以及GB/T20854-2007 的規(guī)定進行。
1)GB/T 24195-2009《金屬和合金的腐蝕酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗》與 ISO 16151-2005中規(guī)定的方法相同,有方法A和方法B兩種方法。
2)霧腐蝕液,PH值控制在3.5±0.1的范圍,
屬于比較嚴苛的測試方法。
a. 方法A適用于金屬及其合金;金屬陰極涂層;陽極氧化涂層和金屬材料上的有機涂層。
b. 方法B適用于鋼板上的陽極涂層和鋼板上帶有轉(zhuǎn)換涂層的陽極涂層。
c. GB/T 20854-2007《金屬和合金的腐蝕 循環(huán)暴露在鹽霧、“干”和“濕”條件下的加速試驗》與 ISO 14993-2001中規(guī)定的方法相同
d. GB/T 20854 / ISO 14993采用中性溶液作為鹽霧腐蝕液,PH值控制在6.5~7.2間。較之酸性溶液,試驗方法相對溫和。
e. 適用于金屬及其合金;陽性和陰性金屬覆蓋層;轉(zhuǎn)化覆蓋層;陽極氧化物覆蓋層;金屬材料上的有機覆蓋層等。
表3 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標準方法
方法 | 循環(huán)周期 |
A | 鹽霧(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 濕熱(50 ºC、>30%RH) 2 h |
B | 鹽霧(35 ºC) 1 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 溫熱(40 ºC、 85 %RH) 3 h |
C | 鹽霧(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 溫熱(50 ºC、> 30%RH) 2 h
|