鹽霧腐蝕是一種常見的海洋性大氣腐蝕,它的主要腐蝕成分是氯化鈉,其破壞區(qū)域主要發(fā)生在沿海地區(qū)。鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧實驗設(shè)備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來考核產(chǎn)品或材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。鹽霧試驗分為中性鹽霧試驗(NSS)、乙酸鹽霧試驗(AASS)和銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS)。其中,中性鹽霧適用范圍最廣,可用于考核各類無機或有機覆蓋層產(chǎn)品的耐腐蝕性能。乙酸鹽霧和銅加速乙酸鹽霧則適用于銅+鎳+鉻或鎳+鉻裝飾性鍍層,也適用于鋁的陽極轉(zhuǎn)化膜。
1、中性鹽霧標準
標準是對重復(fù)性事物和概述所做的統(tǒng)一規(guī)定。中性鹽霧試驗標準是對鹽霧試驗條件,如溫濕度、氯化鈉溶液濃度、pH值等做的明確而具體的規(guī)定;另外還對鹽霧試驗箱性能提出技術(shù)要求。常用的中性鹽霧試驗標準,見表1。
表1 實驗室常使用的中性鹽霧試驗標準
2、標準差異分析
中性鹽霧試驗采用5%的氯化鈉鹽溶液,即pH值調(diào)節(jié)在中性范圍(6-7)作為噴霧用的溶液。試驗溫度均采取35℃,鹽霧沉降率在1~2mL/80cm2·h之間。目前,不同國家、行業(yè)、廠家的鹽霧試驗不完全一樣,形成了很多的鹽霧試驗標準。筆者針對使用頻次最高的5種中性鹽霧試驗標準分別從五個方面進行分析。
2.1鹽溶液
鹽霧試驗需要用到氯化鈉溶液作為腐蝕介質(zhì),因此所用的氯化鈉溶液要符合一定的要求,見表2。
表2 不同標準的氯化鈉、水及溶液的要求
備注:因GMW3286和JIS Z 2371引用的試驗條件參考ISO 9227,本文不再細述。
在上述標準要求可以得出,當使用化學純或以上氯化鈉和去離子水時,所有標準均滿足要求。但測量溶液的pH時,GB/T 2423.17和GJB 150.11A必須在35℃時測量,增加了pH值的測量難度。
2.2 操作要求
試驗時鹽霧的溫度高低和鹽霧沉降率的多少,對試驗的腐蝕效果有很大的影響,因此標準中均規(guī)定了試驗溫度和鹽霧沉降率。而噴霧壓力影響鹽溶液收集速率,另外試樣的放置角度對鹽霧試驗也有一定的影響。不同的標準對操作要求也有差異,見表3。
表3 不同標準的操作要求
從表3可以得出,GB/T 1771和GJB 150.11A要求的鹽霧噴霧量更大一些。GB/T 10125、GB/T 1771和ASTM B117對樣品放置角度有明確的要求,便于試驗人員理解和操作。
2.3 試驗前處理
鹽霧試驗前,標準會要求對試樣進行一些處理,以避免試樣受到損害而對試驗產(chǎn)生不良影響,各標準的試驗前處理見表4。
GB/T 10125和GB/T 1771試驗前對樣品有比較詳細的要求,方便試驗人員操作。
表4 不同標準的試驗前處理要求
2.4試樣檢查與試驗時間
鹽霧試驗中均要求試驗不受外界干擾,試驗結(jié)束后除去試樣表面上的試驗溶液殘留物后干燥,便于試驗后結(jié)果的判定,評價標準影響對試驗結(jié)果的直接判定,另外試驗時間也決定了產(chǎn)品需要達到什么樣的耐腐蝕水平,要求見表5。
試驗中開箱檢查要求時間與次數(shù)盡可能少;試驗后用水沖洗,除去試樣表面的試驗溶液殘留物后干燥;本文列舉的標準本身沒有評價標準,需要在產(chǎn)品設(shè)計時制定評判要求。使用不同的判定方法可能出現(xiàn)不同的試驗結(jié)果。
表5 不同標準的檢查評價要求和試驗時間
2.5試驗箱校驗
試驗箱的校驗是對鹽霧試驗箱的評價,考察鹽霧試驗箱在規(guī)定條件下運行后鹽霧腐蝕能不能達到規(guī)定的腐蝕效果,即標準試板的質(zhì)量損失是否能達到標準規(guī)定的要求,見表6。
GB/T 2423.17和GJB 150.11A對試驗箱校驗沒有要求,試驗時只要腐蝕介質(zhì)和操作條件滿足要求即可。其他標準要求校驗時滿足質(zhì)量損失的要求。
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