鹽霧試驗(yàn)是驗(yàn)證汽車零部件耐腐蝕性的一個(gè)較重要的手段。汽車零部件中有很多金屬零件,如車身、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等。還有很多鍍金屬的零件,如電子電器、電鍍裝飾件、緊固件等。只要有金屬,就可能在腐蝕環(huán)境中被侵蝕,導(dǎo)致功能或性能下降或失效。因此,耐腐蝕性是汽車設(shè)計(jì)、開發(fā)和驗(yàn)證中的重要一環(huán),也是汽車作為產(chǎn)品必須滿足的要求。下面,首先簡單介紹一下鹽霧試驗(yàn)的基本原理。
由于汽車主要在室外環(huán)境中使用,而空氣中含有氧氣、水分、酸性物質(zhì)等腐蝕因素,再加上溫度、濕度等環(huán)境條件的變化,很容易產(chǎn)生大氣腐蝕。鹽霧金屬材料的腐蝕主要是由于鹽溶液滲透到金屬中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致作為陽極的金屬溶解,生成新的化合物,即腐蝕劑。氯離子在鹽霧腐蝕過程中起主要作用,它很容易滲入金屬氧化層,破壞金屬的鈍化性。同時(shí),氯離子容易吸附在金屬表面,使金屬更容易被破壞。
鹽霧試驗(yàn)方法
鹽霧試驗(yàn)是一種人工環(huán)境下的加速耐腐蝕試驗(yàn)方法,是將一定濃度的鹽水霧化,噴灑在密閉的恒溫實(shí)驗(yàn)箱中。被測樣品在箱內(nèi)放置一段時(shí)間后,觀察樣品的變化,評價(jià)其耐腐蝕性能。它是一種加速試驗(yàn)方法,鹽濃度可以是自然環(huán)境的幾倍到幾十倍,可以大大提高腐蝕速率,縮短試驗(yàn)驗(yàn)證周期,從而縮短產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度。在自然環(huán)境下驗(yàn)證可能需要幾年時(shí)間。通過鹽霧試驗(yàn),在幾十到幾百小時(shí)內(nèi)可以得到類似的試驗(yàn)結(jié)果。
圖1鹽霧試驗(yàn)箱
普通鹽霧試驗(yàn)方法(GB/T 10125):中性鹽霧試驗(yàn)(NSS);乙酸鹽噴霧試驗(yàn)(AASS);醋酸銅的加速鹽霧試驗(yàn)。
關(guān)于試驗(yàn)周期,國標(biāo)建議2h、6h、24h、48h、72h、96h、144h、168h、240h、480h、720h、1000h??梢愿鶕?jù)零件的使用條件和不同的安裝位置給出不同的要求。比如對于車身中上部,因?yàn)楦g的概率比較低,中性鹽霧試驗(yàn)可以滿足240h小時(shí)以上無可見腐蝕的要求,而對于車身下部,一般要求中性鹽霧試驗(yàn)可以滿足480h小時(shí)以上無可見腐蝕的要求。
測試結(jié)果的評估
1.被測產(chǎn)品的外觀或去除表面腐蝕產(chǎn)物后的外觀。通常以是否有可見的腐蝕缺陷作為合格的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),屬于定性分析方法。這里需要注意的是,如果樣品是從成品上切割下來的,那么需要對切割邊緣進(jìn)行保護(hù)或者適當(dāng)降要求,因?yàn)楸Wo(hù)層已經(jīng)被破壞了。
2.腐蝕缺陷的數(shù)量和分布。通過計(jì)算腐蝕面積與總面積的比值來評估腐蝕程度。防護(hù)等級Rp表示涂層保護(hù)基底金屬免受腐蝕的能力,外觀等級Ra描述樣品的所有外觀,包括暴露造成的所有缺陷。詳見GB/T6461。
對斷環(huán)程度的主觀評價(jià)包括vs=較輕微,s=輕微,m=中度,x=嚴(yán)重。
3.沒有腐蝕的時(shí)間。對應(yīng)外觀評價(jià),表示腐蝕缺陷剛發(fā)生時(shí)的鹽霧試驗(yàn)時(shí)間。
4.質(zhì)量變化。通過比較試驗(yàn)前后樣品的重量變化,可以計(jì)算出腐蝕損失的重量,從而評價(jià)耐腐蝕性能。
5.微觀形態(tài)的變化。
6.機(jī)械性能的變化。
測試的影響因素
1.PH值。PH值越低,酸性越強(qiáng),腐蝕性越高。中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)要求pH值為6.5-7.2。
2.溫度和濕度。金屬腐蝕的臨界相對濕度約為70%,過高或過低都會影響鹽霧的腐蝕性能。對于中性鹽霧試驗(yàn),35℃的溫度是合適的。
3.溶液濃度。5%的濃度是合適的。當(dāng)高于該值時(shí),腐蝕速率可能降。