涂層腐蝕試驗一直是判斷產品性能的一個較重要的腐蝕試驗項目。通常,涂層的腐蝕試驗可分為室溫試驗和加熱的液體或氣體腐蝕試驗。在現(xiàn)場腐蝕試驗中,掛片腐蝕和土壤腐蝕是主要方法。從應用的介質來看,中性腐蝕、堿性腐蝕和酸性腐蝕是常見的腐蝕試驗。
至于腐蝕試驗的條件,一般根據產品或涂層相應材料所遵循的技術條件進行試驗。溶液的濃度、溫度、流速都會對測試結果產生一定的影響。正常情況下,溶解在溶液中的氣體,尤其是氧含量指數。在腐蝕試驗中,它會對陰極反應產生很大的影響。此外,在不同的溫度條件下,很容易對相應的腐蝕速率產生深遠的影響。下面我們來詳細解釋幾種常用的腐蝕測試。
中性鹽霧試驗
中性鹽霧試驗是一種常用的人工加速腐蝕試驗。它模擬了在沿海大氣環(huán)境中,含有氯離子的微小液滴在海浪的沖擊和溫暖海面冷空氣的蒸發(fā)作用下被拋入空間,形成金屬在細霧介質中的腐蝕狀態(tài)。使用一定濃度的氯化鈉溶液,并在壓力下以細霧形式噴灑。由于霧狀顆粒均勻落在樣品表面并保持液膜更新,涂層的腐蝕符合大氣腐蝕的基本原理,可以測量涂層的加速腐蝕作用。
中性鹽霧試驗畢竟不能模擬金屬涂層在大氣條件下的腐蝕。另外,影響腐蝕的因素很多,使得試驗條件難以控制,等等。往往重現(xiàn)性差,只能作為同類型涂層在該條件下相對耐蝕性的比較。實踐表明,它對陽極涂層(如鋼鐵基體上的鋅層、鎘層)具有良好的防腐作用,而對陰極涂層,它只能揭示涂層的孔隙率和缺陷程度,間接反映涂層的耐腐蝕性能。
國家標準GB/T 6458-86《金屬涂層中性鹽霧試驗》規(guī)定了中性鹽霧試驗所用的設備、試劑和方法。
樣品數量應符合測試中的規(guī)定。通常,每批應取三個樣品。試驗時,將樣品置于鹽霧試驗箱中,試驗溶液為5% NaCl(質量百分比)溶液,pH值為6.5-7.2,噴霧箱內溫度為35±2℃,相對濕度大于95%。測試表面朝上,讓鹽霧自由地停留在測試表面上。噴灑24h后,每個收集器收集的溶液按80cm2計算應為1-2mL。受檢面與垂直方向呈15°-30°,無法直接噴涂受檢面。樣品不能接觸盒子或彼此接觸。樣品之間的距離不應影響鹽霧在測試表面的自由降落,樣品上的液滴不應落在其他樣品上。測試時間應根據被測涂層或產品標準的要求確定。如果沒有標準,建議時間為2、6、16、24、48、96、240、480和720小時。停止噴霧時,不加熱,樣品密封在箱內自然冷卻。測試結束后,取出樣品。為了減少腐蝕產物的脫落,樣品在清洗前應在室內自然干燥0.5-1小時。然后,用不高于40℃的干凈流動水輕輕沖洗,除去樣品表面的鹽霧溶液殘留物。干燥后,進行外觀檢查和評級。根據我國熱帶電工產品評定標準JB/Z 88-66,鹽霧試驗后的腐蝕程度為4級:ⅰ級良好,ⅱ級合格,3-4級不合格。在每個等級中,只要滿足一項,就按照那個等級進行評定。
海水腐蝕試驗
目前,熱噴涂防腐技術已廣泛應用于大量海洋工程設施,如海洋石油鉆井平臺、船舶和港口設施等。因此,海水腐蝕試驗是熱噴涂涂層較多的試驗內容之一。
海洋腐蝕環(huán)境大致可分為:海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海底泥區(qū)。由于所處的環(huán)境不同,金屬的腐蝕速度差別很大。在飛濺區(qū),金屬干濕交替,供氧充足,具有較高的腐蝕性。高潮區(qū)在高潮時與含氧的海水接觸,腐蝕也很嚴重。此外,潮汐帶與低潮線以下的全浸帶相對,形成可見的氧濃差電池功能。潮汐區(qū)的氧供應是全陰極,而低潮線正下方的全浸沒區(qū)由于氧供應相對較少而成為陽極,加速了腐蝕。根據海洋環(huán)境的地域特點,金屬防護涂層的海水腐蝕試驗可分為六類。
液體浸漬法
噴涂涂層的液體浸沒腐蝕可以與標準樣品(通常是待噴涂的基底材料)同時進行,或者可以引入具有已知耐腐蝕性的其它材料的樣品進行比較。因為噴涂層有很多氣孔,所以在腐蝕試驗前應該進行封閉。液體浸泡腐蝕可分為靜態(tài)浸泡、部分浸泡、相互浸泡、氣蝕和其他液體浸泡。
銅加速醋酸鹽霧試驗(CASS法)
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗是中性鹽霧試驗的改進方法。由于在氯化鈉溶液中被醋酸酸化,同時加入氯化銅來提高某些金屬涂層的腐蝕速率和作用,所以鋼鐵基體上陰極涂層的腐蝕方式接近實際環(huán)境。與中性鹽水噴霧相比,CASS法不僅加快了腐蝕速度,而且重現(xiàn)性好,正逐漸取代中性鹽水噴霧來測試陰極涂層的耐蝕性。本方法適用于陰極涂層(銅、鎳、鉻涂層等)的耐蝕性試驗。)和鋁或鋁合金上的陽極氧化膜。