據(jù)統(tǒng)計，每年約有1億噸金屬被腐蝕報廢，占年產(chǎn)量的20%~40%。此外，隨著工業(yè)化的進程，腐蝕問題變得越來越嚴重。美國的腐蝕消耗(材料消耗和腐蝕)1949年為50億美元，1975年為700億美元，1985年為1680億美元，比1949年增長了80多倍。據(jù)估計，全年因腐蝕而報廢的鋼鐵設備相當于年產(chǎn)量的30%。顯然，金屬構件的破壞價值遠大于金屬材料。發(fā)達國家每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失約占GDP的2% ~ 4%；美國每年因為腐蝕多消耗3.4%的能源；我國每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失至少200億。腐蝕的大危害不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟損失上，還會帶來重大的人員傷亡、環(huán)境污染、資源浪費，阻礙新技術的發(fā)展，促進自然資源的流失。
鹽霧腐蝕的背景和機理
它是由環(huán)境引起的腐蝕性物質或其性質的破壞或退化。大部分腐蝕發(fā)生在大氣環(huán)境中，大氣環(huán)境中含有腐蝕成分和氧氣、濕度、溫度變化、污染物等因素。
鹽霧腐蝕是一種常見且具破壞性的大氣腐蝕。鹽霧是指氯化物氣氛，其主要腐蝕成分是氯化鈉。金屬材料表面的鹽霧腐蝕是氯離子透過金屬表面的氧化層和保護層與金屬內部發(fā)生電化學反應造成的。同時，氯離子含有一定的水化能，容易被吸附在金屬表面的孔隙和裂紋擠出并取代氯化物層中的氧，使不溶性氧化物變成可溶性氯化物，使鈍化表面變成活性表面，對產(chǎn)品產(chǎn)生極其惡劣的不良反應。
陽極:金屬失去電子，變成金屬陽離子，以水合離子的形式進入溶液，同時在金屬中留下相當數(shù)量的電子。
陰極:留在陰極金屬中的剩余電子被氧去極化，還原并被吸收成氫氧根離子。
電解質:氯化鈉離解生成鈉離子和氯離子，部分氯離子、金屬離子和氫氧根離子反應生成金屬腐蝕劑。
鹽霧腐蝕危害
1)鹽霧腐蝕會破壞金屬保護層，使其失去裝飾性，降其機械強度；
2)某些電子元件和電路因腐蝕而中斷，尤其是在振動環(huán)境中。
3)鹽霧落在絕緣子表面時，表面電阻會降；絕緣子吸收鹽溶液后，其體積電阻會下降四個數(shù)量級；
4)機械零件的運動部件或運動部件因腐蝕而增加摩擦力，導致運動部件被卡住。
金屬材料的鹽霧腐蝕試驗
鹽霧試驗分為自然環(huán)境暴露試驗和人工加速模擬環(huán)境試驗。后者是利用鹽霧試驗箱，通過人工方法在其容積空間內制造鹽霧環(huán)境，來評定產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能。
與自然環(huán)境相比，鹽霧環(huán)境中氯化物的鹽濃度可以是一般自然環(huán)境中鹽霧含量的幾倍或幾十倍，大大提高了腐蝕速率，大大縮短了產(chǎn)品鹽霧試驗得出結果的時間。例如，如果產(chǎn)品樣品在自然暴露環(huán)境中測試，可能需要一年時間才能腐蝕，而如果在人工模擬鹽霧環(huán)境中測試，只需要24小時就可以得到類似的結果。但是人工加速模擬試驗還是和自然環(huán)境不一樣，所以不能替代。
適用范圍
1)在鋼表面電鍍銅+鎳+鉻或鎳+鉻；
2)在銅或銅合金表面鍍鎳+鉻；
3)300系列或400系列不銹鋼表面鍍鎳+鉻；
4)在鋁或鋁合金表面電鍍銅+鎳+鉻；
5)在鋅合金表面電鍍銅+鎳+鉻；
6)塑料電鍍件。
測試方法
中性鹽霧試驗(NSS試驗)
是目前應用早、廣泛的加速腐蝕試驗方法。它使用5%的氯化鈉鹽溶液，溶液的PH值被調節(jié)到中性范圍(6 ~ 7)作為噴灑溶液。試驗溫度為35℃，要求鹽霧沉降速率在1 ~ 2ml/80cm·h之間。
醋酸鹽霧試驗(ASS試驗)
它是在中性鹽霧試驗的基礎上發(fā)展起來的。就是在5%的氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降到3左右，溶液變成酸性，后形成的鹽霧由中性鹽霧變成酸性。其腐蝕速度比NSS試驗快3倍左右。
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(LRHS-663P-RY)
這是國外新開發(fā)的快速鹽霧腐蝕試驗。試驗溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽-氯化銅，強烈誘發(fā)腐蝕。其腐蝕速率約為NSS試驗的8倍。
交變鹽霧試驗
是多方面的鹽霧試驗，實際上是中性鹽霧試驗加上恒濕試驗。主要用于腔體式整機產(chǎn)品。通過潮濕環(huán)境的滲透，鹽霧腐蝕不僅發(fā)生在產(chǎn)品表面，也發(fā)生在產(chǎn)品內部。就是將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱下交替轉換，后檢查整個產(chǎn)品的電學和力學性能是否有變化。
GB/T 10125中四種鹽霧試驗方法的比較
影響因素
影響鹽霧試驗結果的主要因素包括:溫濕度、鹽溶液濃度、樣品放置角度、鹽溶液pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式等。
1)測試溫度和濕度
溫度和相對濕度影響鹽霧腐蝕。金屬腐蝕的臨界相對濕度約為70%。當相對濕度達到或超過這個臨界濕度時，鹽就會潮解，形成導電性好的電解質。當相對濕度降時，鹽溶液的濃度會增加，直至結晶鹽析出，腐蝕速率相應降。試驗溫度越高，鹽霧腐蝕速度越快。對于中性鹽霧試驗，大多數(shù)學者認為35℃的試驗溫度較為合適。
2)鹽溶液的濃度
鹽濃度對腐蝕速率的影響與材料和涂層的類型有關。當濃度低于5%時，鋼、鎳和黃銅的腐蝕速率隨濃度的增加而增加。當濃度大于5%時，這些金屬的腐蝕速率隨著濃度的增加而降。
3)樣品的放置角度
樣品放置角度對鹽霧試驗結果有影響。鹽霧的沉降方向接近垂直方向。試樣水平放置時，其投影面積大，試樣表面承受鹽霧多，因此腐蝕嚴重。GB/T2423.17-93標準規(guī)定“平板試樣的放置方法應使被測表面與垂直方向成30度角。
4)鹽溶液的pH值
溶液的pH值是影響鹽霧試驗結果的主要因素之一。pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性越強，腐蝕性越強。鐵/鋅、鐵/鎘、鐵/銅/鎳/鉻等電鍍件的鹽霧試驗表明，pH值為3.0的醋酸鹽霧試驗(ASS)的腐蝕性比pH值為6.5 ~ 7.2的中性鹽霧試驗(NSS)嚴重1.5 ~ 2.0倍。
5)鹽霧沉降量和噴霧方式
6)測試的持續(xù)時間
結果判斷
鹽霧試驗的目的是評定產(chǎn)品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕性能，對鹽霧試驗結果的判斷就是對產(chǎn)品質量的判斷。判斷結果是否正確合理，是正確衡量產(chǎn)品或金屬耐鹽霧腐蝕性能的關鍵。鹽霧試驗結果是通過評級、稱重、腐蝕物質外觀和腐蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析來判斷的。
1)評級判定法:將腐蝕面積占總面積的比例按照一定的方法劃分為若干等級，以某一等級作為合格判定的依據(jù)，適用于平板樣品的評定。
2)稱重判斷法:通過腐蝕試驗前后樣品的重量變化，計算腐蝕損失的重量(或增重)來判斷樣品的耐腐蝕質量，適用于評價某些金屬的耐腐蝕質量。
3)腐蝕外觀判斷法:是一種定性的判斷方法，通過產(chǎn)品在鹽霧腐蝕試驗后是否有腐蝕現(xiàn)象來判斷樣品。一般產(chǎn)品標準多采用這種方法。
4)腐蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法:主要用于分析和統(tǒng)計腐蝕情況，不專門用于判斷某一具體產(chǎn)品的質量。
