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盐雾腐蚀试验的标准在汽车行业的应用
更新时间:2020-11-03 点击次数:610

本文介绍了盐雾试验;盐雾试验的种类;如何正确地进行盐雾、腐蚀试验;尤其重点介绍了盐雾,腐蚀试验在汽车行业中的应用。

 1        前言

随着工业、技术、经济的快速发展,对产品质量和可靠性有了更高的要求。因此,目前越来越多的产品都需要进行温湿度、盐雾、腐蚀等等试验。本文特此论述内容如下:

盐雾试验概述

盐雾腐蚀盐雾腐蚀是一种常见和ji具破坏性的大气腐蚀。盐雾中的氯离子会穿透金属材料表面的氧化层和防护层,与内部金属发生电化学反应,从而破坏金属材料表面及其性能,进而通过金属表面的孔隙、裂缝对产品造成进一步的影响和损坏。

 盐雾试验盐雾试验是一种通过盐雾试验设备模拟盐雾环境条件来检测产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。是对环境中大气盐雾状态的实验室模拟,具标准化、加速性的特点。与天然环境相比,盐雾试验设备中氯化物的盐浓度通常是天然环境盐雾含量的几倍;甚至几十倍。因此,腐蚀速度大大提高。在天然环境下暴露1年的盐雾腐蚀状态,在人工模拟盐雾试验环境条件下24小时即可完成,并得到相似的结果。

  盐雾腐蚀试验的种类

 中性盐雾试验 (NSS)

出现较早且目前应用领域广的一种加速腐蚀试验方法。试验条件为连续盐雾,温度35˚C;湿度95%以上;5%的盐水溶液;溶液pH值设定在中性范围(6.5~7.2);降雾量为1~2mL/(h·80cm2)。盐雾沉降在被测试验件上,经过一定时间观察其表面腐蚀状态。

3.2 醋酸盐雾试验 (ASS)

在中性盐雾试验的基础上发展起来的。试验条件是在NSS的基础上,在5%溶液中加入一些冰醋酸,溶液的pH值降为3左右,形成酸性盐雾。腐蚀速度约是 NSS试验3倍。

3.3 铜加速醋酸盐雾试验 (CASS)

为了适应经济及工业的高速发展,近几年更多的产品开始采用这种加速醋酸盐雾腐蚀试验。试验条件为温度50℃,盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜,强烈诱发腐蚀。盐雾收集液pH值为3.1-3.3,腐蚀速度可达NSS试验的8倍。

3.4 交变盐雾试验 (循环腐蚀盐雾试验)

交变盐雾试验是一种综合盐雾试验,即将盐雾、干燥、湿热(浸泡、潮湿和冷凝等)等测试条件进行组合循环,模拟产品的实际应用环境。通过潮态环境的渗透,使盐雾腐蚀不但在产品表面产生,也在产品内部产生。该试验将产品在盐雾和湿热两种环境条件下交替转换,后检测整机产品的电性能和机械性能有无变化。

该试验主要用于空腔型的整机产品的测试。

循环腐蚀盐雾试验特点

4.1 加速性

1)在盐雾阶段,盐雾喷射在被测件上,盐雾溶液充当腐蚀介质,使被测件发生电化学腐蚀,出现生锈、起泡或其它变化。通过盐雾的连续喷射,可以保持腐蚀介质的更新,试样表面的腐蚀得以持续发展和进行;

2)在湿热阶段(浸泡、潮湿和冷凝等),通过盐雾阶段累积在试样表面的腐蚀介质,由试样表面逐渐向试样内部扩散,从而引起试样深度方向的腐蚀;

3)在干燥阶段,随着湿度减小,导致试样表面上盐溶液浓度升高,引起表面腐蚀速率加快。

通过盐雾、湿、干三个阶段组合交替循环,改变了传统盐雾连续喷射的简单状态,使得腐蚀不但发生在被测件表面,也会向被测件内部快速渗透,加速被测件的腐蚀程度,缩短测试时间,试验更趋严格和快速。

4.2 复杂性

循环盐雾试验可以模拟大气环境中真实的干湿交替的状态。由于循环组合的不同,可呈现多种测试环境,与被测件真实使用环境更为接近,更能检验被测件在真实环境中的腐蚀状态,试验的状态更复杂。

由于环腐蚀的测试操作需要在多个循环组合之间切换。初,只能通过人工操作在不同试验箱完成。随着技术进步,目前,已开始通过单个试验箱完成自动循环盐雾试验。因试验及结构的复杂性,目前国产盐雾试验箱尚无法*的支持。仅部分进口设备可全自动完成循环腐蚀盐雾试验过程。

 循环腐蚀盐雾试验的行业市场需求

1)涂层材料行业:料和油漆等企业 ;

2)金属和合金行业:钢铁企业、金属零部件和电镀层、航空、船舶等企业;

3)电工电子产品行业:电子、电器系统;

4)汽车材料行业:整车厂及其配套零部件企业。

 6     盐雾和腐蚀试验标准及不同行业的应用

6.1 涂层材料用循环腐蚀盐雾标准方法(见表2)

涂层类材料可依据 ISO 11997-1:2005标准方法来进行循环盐雾试验,如表1所示的四种不同的循环方式。其特点是在每个循环周期的中性盐雾阶段后,至少含有一个干燥或周围环境阶段,即盐雾阶段后进行至少一次的干湿转换且在一个周期中,可含有多个不同温度的干燥阶段。

方法A  可用于汽车涂漆钢板和零部件外涂层的测试;

方法B  主要用于车辆用热固涂料的测试;

方法C  则可用于水溶或乳胶漆类材料的测试;

方法D  则可作为防腐涂层的一种通用性检测方法。

表2 涂层材料用循环盐雾标准方法

方法 

循环周期

A

盐雾(35ºC)  2 h→ 干燥(  60ºC 20- 30 %RH) 4h→ 湿热(50ºC >95%RH)  2 h

B

盐雾(35ºC)  24h→ 湿热(40ºC RH) 8  h→ 环境温度(23ºC  50%RH) 16 h→ 湿热(40ºC RH)  8h→ 环境温度(23ºC 50%RH)  16 h→ 湿热(40ºC RH)  8 h→环境温度(23ºC50%RH)  16 h→湿热( 40ºC RH)  8 h→环境温度(23ºC 50%RH)  16 h→ 环境温度(23ºC  50%) 46 h

 

C

盐雾(30ºC)  210 min→ 干燥(40ºC)  210 min→ 湿热(40ºC 75 %RH)  1470 min→ 干燥(30ºC)  102 min→ 盐雾(30ºC)  210 min→ 湿热(30ºC 95-RH)  378 min→ 干燥(35ºC)  180 min→  干燥(25ºC)  120 min

 

D

盐雾(30ºC)  0.5 h→ 湿热(30ºC 95%)  1. 5 h→ 干燥(50ºC)  2 h→ 干燥(30ºC) 2h

6.2 金属和合金用循环腐蚀盐雾标准方法(见表3)

金属和合金用循环盐雾标准方法可依据 GB/T24195-2009 以及GB/T20854-2007 的规定进行。 

1)GB/T 24195-2009《金属和合金的腐蚀酸性盐雾、“干燥”和“湿润”条件下的循环加速腐蚀试验》与 ISO 16151-2005中规定的方法相同,有方法A和方法B两种方法。

 2)雾腐蚀液,PH值控制在3.5±0.1的范围,

属于比较严苛的测试方法。

    a. 方法A适用于金属及其合金;金属阴极涂层;阳极氧化涂层和金属材料上的有机涂层。

    b. 方法B适用于钢板上的阳极涂层和钢板上带有转换涂层的阳极涂层。

    c. GB/T 20854-2007《金属和合金的腐蚀 循环暴露在盐雾、“干”和“湿”条件下的加速试验》与 ISO 14993-2001中规定的方法相同

    d. GB/T 20854 / ISO 14993采用中性溶液作为盐雾腐蚀液,PH值控制在6.5~7.2间。较之酸性溶液,试验方法相对温和。

    e. 适用于金属及其合金;阳性和阴性金属覆盖层;转化覆盖层;阳极氧化物覆盖层;金属材料上的有机覆盖层等。

表3 金属和合金用循环腐蚀盐雾标准方法

方法

循环周期

A

盐雾(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC<30 %RH ) 4 h  → 湿热(50 ºC>30%RH) 2 h

B

盐雾(35 ºC) 1 h→ 干燥( 60 ºC<30 %RH ) 4 h  → 温热(40 ºC 85 %RH) 3 h

C

盐雾(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC<30 %RH ) 4 h  → 温热(50 ºC> 30%RH) 2 h

 

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