汽車金屬零部件的腐蝕破壞已經(jīng)成為當(dāng)前汽車壽命降低的重要原因之一。早在 20 世紀(jì) 80 年代,美國每年因汽車腐蝕所造成的損失高達(dá) 200 億美元 ,所以,從汽車公司到消費(fèi)者,都非常重視汽車金屬零部件的腐蝕問題。
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。
鹽霧試驗(yàn)的分類
1、中性鹽霧試驗(yàn):是將樣品暴露于鹽霧箱中,利用噴霧裝置將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的氯化鈉溶液轉(zhuǎn)變成鹽霧,進(jìn)行自由沉降,使鹽霧能均勻地落在試樣表面,并通過維持鹽液膜的經(jīng)常性更新,使金屬表面加速腐蝕,適用于金屬及其合金,金屬或有機(jī)覆蓋層,陽極氧化膜和轉(zhuǎn)化膜等。
2、銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn),則是在中性鹽霧中加入醋酸甚至還有氯化銅,加速腐蝕過程。和銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn),則是在中性鹽霧中加入醋酸甚至還有氯化銅,加速腐蝕過程。
3、循環(huán)鹽霧試驗(yàn)則是一種綜合鹽霧試驗(yàn),它通過中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱條件,通過潮濕環(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、車架、油管、雨刮臂等。
循環(huán)腐蝕測試(CCT)近年來已在汽車工業(yè)中得到發(fā)展,它是在實(shí)驗(yàn)室控制的條件下加速現(xiàn)實(shí)世界中腐蝕失敗的一種方法。顧名思義,該測試包含不同的氣候,這些氣候會自動循環(huán),因此被測樣品會經(jīng)歷與自然界相同的變化環(huán)境。目的是引起自然發(fā)生的故障類型,但是會更快,即加速。通過這樣做,制造商和供應(yīng)商可以更準(zhǔn)確地預(yù)測其產(chǎn)品的預(yù)期使用壽命。傳統(tǒng)鹽霧測試所獲得的結(jié)果與車輛的“現(xiàn)實(shí)世界”大氣腐蝕之間缺乏相關(guān)性,這使汽車行業(yè)缺乏可靠的測試方法來預(yù)測其產(chǎn)品的預(yù)期使用壽命。
循環(huán)鹽霧腐蝕試驗(yàn)特點(diǎn)
1)鹽霧持續(xù)噴射,保證表面腐蝕持續(xù)進(jìn)行。在循環(huán)鹽霧腐蝕過程中,會將定量的鹽霧噴射出去,被測件會出現(xiàn)一系列的變化,包括生銹、氣泡等,而鹽霧在這個過程中持續(xù)供應(yīng),可以持續(xù)腐蝕被測件。
2)濕熱階段鹽霧積累會擴(kuò)散到被測件內(nèi)部。在被測件進(jìn)入到濕熱階段以后,雖然沒有向表面噴射鹽霧,但是原來積累的鹽霧還會附著在被測件物體表面,在濕熱環(huán)境下向內(nèi)部滲透,深度腐蝕被測件。
3)干燥階段加快表面腐蝕速率。在被測件進(jìn)入到干燥階段以后,相對濕度會逐漸性降低,這就增加鹽溶液濃度,腐蝕性更強(qiáng),加快對被測件的腐蝕。在循環(huán)鹽霧試驗(yàn)過程中,被測件始終處于循環(huán)交替的狀態(tài),傳統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)方法過于簡單,僅僅在被測件的表面出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕,雖然會滲透到內(nèi)部,但是腐蝕模擬會偏離實(shí)際情況,而循環(huán)交替腐蝕將干燥、濕熱及鹽霧3個狀態(tài)循環(huán)交替,模擬的環(huán)境更加貼近真實(shí),加快測試速度,同時(shí)讓試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確真實(shí)。
循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
1、國家標(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”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極涂層,鋼板上帶有轉(zhuǎn)化膜的陽極涂層等。
2、大眾汽車標(biāo)準(zhǔn) PV 1210
PV 1210 是德國大眾汽車公司的車身與附件循環(huán)鹽霧腐蝕標(biāo)準(zhǔn),是應(yīng)用最為廣泛的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)適用于有涂層的車身、車身薄板、結(jié)構(gòu)組件等試驗(yàn)樣品的腐蝕檢測。
3、通用汽車標(biāo)準(zhǔn) GMW14872
GMW14872 是美國通用汽車公司的循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),適用于汽車金屬零部件,試驗(yàn)過程包括鹽水噴霧、常溫存儲、濕度存儲、干燥存儲等多個階段,如圖 4 所示。在鹽水噴霧階段,溶液組成為 NaCl0.9%、CaCl 2 0.1%、NaHCO 3 0.075%;在常溫存儲階段,溫度(25 ± 3) °C,濕度 45% ± 10%,持續(xù) 8 h;在濕度存儲階段,溫度(49 ± 2) °C,濕度 100%,持續(xù) 8 h;在干燥存儲階段,溫度(60 ± 2) °C,濕度 ≤ 30%,持續(xù) 8 h。
4、克萊斯勒汽車標(biāo)準(zhǔn) SAE J2334
SAE J2334 是由國際汽車工程師學(xué)會汽車腐蝕與防護(hù)委員會制定的裝飾用材料腐蝕實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),適用于評價(jià)特定涂裝體系、基材、工藝或設(shè)計(jì)的防腐性能。試驗(yàn)過程包括濕度存儲、鹽水噴霧和高溫存儲3 個階段(見圖 5):濕度存儲要求濕度為 100%、溫度50 °C,保持 6 h;鹽水噴霧 15 min,溶液含 0.5% NaCl、0.1% CaCl 2 和 0.075% NaHCO 3 ;高溫存儲要求溫度為60°C、濕度 50%,存儲 17 h 45 min。
5、日產(chǎn)工程標(biāo)準(zhǔn) M0158
日產(chǎn)汽車的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)針對零部件不同的腐蝕程度提供了 3 種不同的循環(huán)方法,分別如圖6 ~ 8 所示。
第一種方法適用于一般腐蝕的零部件,如車身部件、緊固件等,整個循環(huán)分為中性鹽霧腐蝕、干燥保持、潮濕保持 3 個階段,總時(shí)間為 8 h。
第二種方法適用于外板等腐蝕較嚴(yán)重的部件,在第一種試驗(yàn)循環(huán)的基礎(chǔ)上增加了潮濕保持和干燥保持的循環(huán)次數(shù)。
第三種方法適用于內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重的部件,將中性鹽霧改為鹽水浸泡,試驗(yàn)條件比前兩種方法更加嚴(yán)格。
6、日產(chǎn)工程標(biāo)準(zhǔn) M0158
日產(chǎn)汽車的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)針對零部件不同的腐蝕程度提供了 3 種不同的循環(huán)方法:
第一種方法適用于一般腐蝕的零部件,如車身部件、緊固件等,整個循環(huán)分為中性鹽霧腐蝕、干燥保持、潮濕保持3個階段,總時(shí)間為8h。
第二種方法適用于外板等腐蝕較嚴(yán)重的部件,在第一種試驗(yàn)循環(huán)的基礎(chǔ)上增加了潮濕保持和干燥保持的循環(huán)次數(shù)。
第三種方法適用于內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重的部件,將中性鹽霧改為鹽水浸泡,試驗(yàn)條件比前兩種方法更加嚴(yán)格。
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