金屬材料大多數(shù)的腐蝕產(chǎn)生在大氣環(huán)境中,大氣中含有氧氣、濕度、溫度改變和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。鹽霧腐蝕便是一種常見和有損壞性的大氣腐蝕。
鹽霧對金屬材料的腐蝕,首要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部產(chǎn)生電化學(xué)反響,構(gòu)成“低電位金屬—電解質(zhì)溶液一高電位雜質(zhì)”微電池體系,產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移,作為陽極的金屬出現(xiàn)溶解,構(gòu)成新的化合物即腐蝕物。鹽霧腐蝕損壞過程中起首要作用的是氯離子,它具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng),容易穿透金屬氧化層進(jìn)入金屬內(nèi)部,損壞金屬的鈍態(tài);一起,氯離子具有很小的水合能,容易被吸附在金屬表面,替代維護(hù)金屬的氧化層中的氧,使金屬受到損壞。
鹽霧腐蝕測驗(yàn)辦法及分類
鹽霧測驗(yàn)便是一種人工氣氛的加快抗腐蝕評價辦法。它是將必定濃度的鹽水霧化;然后噴在一個密閉的恒溫箱內(nèi),通過觀察被測樣品在箱內(nèi)放置一段時刻后的改變來反映被測樣品的抗腐蝕性,它是一種加快測驗(yàn)辦法,其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度,但是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍,使腐蝕速度大幅提高,對產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧實(shí)驗(yàn),得出成果的時刻也大幅縮短。
在天然環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),腐蝕時刻或許需要一年甚至數(shù)年,而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下實(shí)驗(yàn),只需數(shù)天甚至是數(shù)小時,即可得到類似的成果。
鹽霧實(shí)驗(yàn)分為4種:
中性鹽霧實(shí)驗(yàn)(NSS);
乙酸鹽霧實(shí)驗(yàn)(AASS);
銅加快乙酸鹽霧實(shí)驗(yàn)(CASS);
交變鹽霧實(shí)驗(yàn)。
鹽霧實(shí)驗(yàn)的影響要素
1.實(shí)驗(yàn)溫濕度
金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%。當(dāng)相對濕度達(dá)到或超越這個臨界濕度時,鹽將潮解而形成導(dǎo)電功能良好的電解液。當(dāng)相對濕度降,鹽溶液濃度將添加直至分出結(jié)晶鹽,腐蝕速度相應(yīng)降。溫度升高,分子運(yùn)動加劇,高鹽霧腐蝕速度越快。電工委員會指出:溫度每升高10℃,腐蝕速度提高2~3倍,電解質(zhì)的導(dǎo)電率添加10~20%。關(guān)于中性鹽霧實(shí)驗(yàn),一般認(rèn)為實(shí)驗(yàn)溫度選在35℃較為恰當(dāng)。
2.溶液的濃度
濃度在5%以下時,鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的添加而添加;當(dāng)濃度大于5%時,這些金屬的腐蝕速度卻跟著濃度的添加而下降。這是因?yàn)?,在低濃度范圍?nèi),氧含量隨鹽濃度的添加而添加;當(dāng)鹽濃度添加到5%時,氧含量達(dá)到相對的飽和,假如鹽濃度繼續(xù)添加,氧含量則相應(yīng)下降。氧含量下降,氧的去極化能力也下降即腐蝕作用減弱。關(guān)于鋅、鎘、銅等金屬,腐蝕速度卻始終跟著鹽溶液濃度的添加而添加。
3.樣品的放置角度
鹽霧的沉降方向是接近筆直方向的,樣品水平放置時,它的投影面積大,樣品外表接受的鹽霧量也多,因而腐蝕嚴(yán)重。研究成果表明:鋼板與水平線成45度角時,每平方米的腐蝕失分量為250 g,鋼板平面與筆直線平行時,腐蝕失分量為每平方米140 g。GB/T 2423.17-93規(guī)范規(guī)則:平板狀樣品的放置辦法,應(yīng)該使受試面與筆直方向成30度角。
4.pH值
pH值越低,溶液中氫離子濃度越高,酸性越強(qiáng)腐蝕性也越強(qiáng)。中性鹽霧實(shí)驗(yàn)(NSS) pH值為6.5~7.2。由于遭到環(huán)境要素的影響,鹽溶液的pH值會發(fā)生變化。為此國內(nèi)外的鹽霧實(shí)驗(yàn)規(guī)范對鹽溶液的pH值范圍都作了規(guī)則,并提出穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)過程中鹽溶液pH值的辦法,以提高鹽霧實(shí)驗(yàn)成果的重現(xiàn)性。
GB/T 10125中4種鹽霧測驗(yàn)辦法的對比
鹽霧實(shí)驗(yàn)成果評定
鹽霧實(shí)驗(yàn)的成果評定辦法包括:評級法;腐蝕物出現(xiàn)評定法;稱重法。
評級法
是把腐蝕而積與總而積之比的百分?jǐn)?shù)按必定的辦法劃分紅幾個級別,以某·個級別作為合格判定根據(jù),它適合平板樣品進(jìn)行評價。如GB/T6461-2002,ISO 10289-2001,ASTM B 537-70(2013),ASTM D 1654-2005均選用該辦法對鹽霧測驗(yàn)成果進(jìn)行評價。
維護(hù)評級和外觀評級
RP和RA值的核算方式:
RP—維護(hù)評級值;
RA—外觀評級值;
A—核算RP時,為基體金屬腐蝕部分占總面積的百分比;核算RA時,為維護(hù)層腐蝕部分占總面積的百分比。
覆蓋層分類及片面評價
維護(hù)評級的表明辦法為:RA/—
如:細(xì)微生銹超越外表1%,小于外表2.5%時,表明為:5/—
外觀評級的表明辦法為:—/RA值+主觀點(diǎn)評+覆蓋層破壞等級
如:中度起斑駁,面積超越20%,表明為: —/2mA
功能評級的表明辦法為:RA值+主觀點(diǎn)評+覆蓋層破壞等級
如:試樣未呈現(xiàn)基體金屬腐蝕,但呈現(xiàn)小于總面積的1%的陽極性覆蓋層的輕度腐蝕,表明為10/6sC
腐蝕物呈現(xiàn)評定辦法
是一種定性的斷定辦法,它以鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)后,產(chǎn)品是否發(fā)生腐蝕現(xiàn)象來劉一樣品進(jìn)行斷定。如JB4159-1999,GJB4.11-1983,GB/T4288-2003采用該辦法對鹽霧測試成果進(jìn)行評估。
稱重法
是通過對腐蝕實(shí)驗(yàn)前后樣品的分量進(jìn)行稱重的辦法,計算出受腐蝕損失的分量來對樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評判,它特別適用于對某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行考核。
腐蝕速率計算辦法:
V失— 金屬腐蝕速率,g/m2·h;
m0 — 試件腐蝕前的質(zhì)量,g;
m1 — 試件腐蝕前的質(zhì)量,g;
S — 試件的面積,m2;
t — 試件的腐蝕時間,h。
鹽霧沉降量和噴霧辦法
鹽霧顆粒越細(xì),所形成的外表積越大,被吸附的氧量越多,腐蝕性也越強(qiáng)。傳統(tǒng)的噴霧辦法包含氣壓噴射法和噴塔法,顯著的缺陷是鹽霧沉降量均勻性較差,鹽霧顆粒直徑較大。不同的噴霧辦法對鹽溶液的pH值也會發(fā)生影響。
鹽霧實(shí)驗(yàn)相關(guān)的規(guī)范
-GB/T 10125-2012人造氣氛腐蝕實(shí)驗(yàn) 鹽霧實(shí)驗(yàn)
-GB/T 12967.3-2008鋁及鋁合金陽極氧化膜檢測辦法第3部分:銅加速乙酸鹽霧實(shí)驗(yàn)(CASS實(shí)驗(yàn))
-GB/ T6461-2002金屬基體上金屬和其它無機(jī)覆蓋層經(jīng)腐蝕實(shí)驗(yàn)后的試樣和試件的評級
-GB/T 2423.17-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境實(shí)驗(yàn) 第2部分:實(shí)驗(yàn)辦法 實(shí)驗(yàn)Ka:鹽霧
-GB/T 2423.18-2012環(huán)境實(shí)驗(yàn) 第2部分:實(shí)驗(yàn)辦法 實(shí)驗(yàn)Kb:鹽霧,交變(氯化鈉溶液)
-JB 4159-1999熱帶電工產(chǎn)品通用技術(shù)要求
-GJB 4.11-1983船舶電子設(shè)備環(huán)境實(shí)驗(yàn)鹽霧實(shí)驗(yàn)
-ASTM B 117-2007Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus
-ASTM B 368-2003Standard Test Method for Copper-Accelerated Acetic Acid-Salt Spray (Fog) Testing
-ASTM B 537-70 (2013)Standard Practice for Ratingof Electroplated Panels Subjected to Atmospheric Exposure
-ASTM D 1654-2005Standard Test Method for Evaluation of Painted or Coated Speciments Subjected to Corrosive Environment
-ASTM G 85 -2011Standard Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing