循環(huán)腐蝕試驗(yàn)是一種比傳統(tǒng)恒態(tài)的暴露更實(shí)在的鹽霧噴淋試驗(yàn)。由于實(shí)踐野外暴露通常包含干濕兩種環(huán)境,模仿這些自然的、周期性條件,實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)才有意義。研討標(biāo)明,通過(guò)循環(huán)腐蝕試驗(yàn)后,樣品的相對(duì)腐蝕率、結(jié)構(gòu)、形狀和野外的腐蝕成果更為類(lèi)似。因此,循環(huán)腐蝕試驗(yàn)比傳統(tǒng)鹽霧噴淋法,更挨近實(shí)在的野外暴露。它們能有效地評(píng)價(jià)很多腐蝕機(jī)制,如一般腐蝕,電化腐蝕和縫隙腐蝕等。目前高要求的行業(yè)都要求進(jìn)行循環(huán)鹽霧腐蝕試驗(yàn)。循環(huán)鹽霧腐蝕試驗(yàn)一般包含多個(gè)試驗(yàn)條件,包含浸泡、濕潤(rùn)和冷凝等循環(huán)。
腐蝕是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程,能夠把精粹的金屬變成天然的氧化狀態(tài)。大氣腐蝕產(chǎn)生在金屬表面的那層水膜里。水膜可能很薄以至于肉眼很難看清。
1.氧化膜:在鋁,鈦,鋅,不銹鋼等金屬上自發(fā)構(gòu)成氧化膜
2.電鍍
3.有機(jī)涂層(涂料)
4.鍍鋅-熱鍍鋅或電鍍工藝
大氣腐蝕具有雜亂性,會(huì)構(gòu)成不同類(lèi)型的腐蝕狀況。
1.多方面或“自由”腐蝕
相對(duì)均勻的腐蝕通常會(huì)隨著時(shí)刻下降腐蝕速度
2.電偶腐蝕
產(chǎn)生在兩種不同的金屬中。如在鋁和鋼中,通過(guò)獻(xiàn)身生動(dòng)金屬(鋁)來(lái)維護(hù)不生動(dòng)金屬(不銹鋼)
3.縫隙腐蝕
產(chǎn)生在縫隙處,相關(guān)于鄰近區(qū)域由于氧有限導(dǎo)致的局部腐蝕
4.點(diǎn)蝕
5.膜下腐蝕
促進(jìn)腐蝕的環(huán)境要素:水,氧,離子(如氯離子,硫酸根離子等等)
固態(tài)鹽晶體從空氣中吸收了滿足的水分,變成電解質(zhì)的過(guò)程。只需空氣滿足濕潤(rùn),一切可溶性鹽都會(huì)產(chǎn)生潮解。
常用的潮解點(diǎn)如下:其間氯化鉀,氯化鈉,氯化鈣是鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)常用的鹽。
SaltDRH氯化鉀(KCl)85%硫酸銨(NH4)2SO481%氯化鈉(NaCl)76%硝酸鈉(NaNO3)74%氯化鎂(MgCl2)33%氯化鈣(CaCl2)31%假如環(huán)境的相對(duì)濕度高于以上數(shù)值,鹽就會(huì)潮解。
在一天24小時(shí)內(nèi),金屬件在不同的相對(duì)濕度下不同的鹽的潮解狀況:
把鋁和鋼材銜接一同,研討鋁和鋼材的電偶腐蝕,研討相對(duì)濕度和腐蝕的聯(lián)系。
在鋼鋁結(jié)構(gòu)件上放在氯化鈉,能夠看到在枯燥狀態(tài)下(RH≦50%),鋼鋁結(jié)構(gòu)上沒(méi)有產(chǎn)生氯化鈉腐蝕狀況,當(dāng)相對(duì)濕度在50%到76%的時(shí)分,沒(méi)有構(gòu)成連續(xù)的薄液層,電偶腐蝕還未構(gòu)成,但鋼和鋁各自都產(chǎn)生了腐蝕,濕度持續(xù)增加到76%以上,這時(shí)均勻的電解液構(gòu)成,電偶腐蝕產(chǎn)生,鋁被腐蝕,鋼被鋁維護(hù),沒(méi)有被腐蝕。
常見(jiàn)的鹽霧腐蝕試驗(yàn)的規(guī)范有Prohesion,ASTM B117,ASTM G85,BS 3900 F4/F9,DIN 50.021,ISO 9227,GB/T 10125等等。
1914年,初次提出了鹽霧試驗(yàn),使用的是20%的氯化鈉
1939年,中性鹽霧規(guī)范ASTM B117發(fā)布,ASTM B117是當(dāng)今廣泛使用的腐蝕規(guī)范。
首要用于質(zhì)量操控和金屬/轉(zhuǎn)換涂層。
ASTM B117在35℃的時(shí)分使用了5%的氯化鈉噴霧,細(xì)霧(通過(guò)壓縮空氣細(xì)化)直接噴到樣品上,ASTM B117具有很好的可重復(fù)性和可再現(xiàn)性。
持續(xù)鹽霧的限制性
●關(guān)于大部分環(huán)境模仿較差
●通常產(chǎn)生和實(shí)際環(huán)境不符的腐蝕產(chǎn)物
●和野外腐蝕較差的排序相關(guān)性
60年代,英國(guó)開(kāi)發(fā)了prohesion,改進(jìn)了試驗(yàn)辦法,在鹽霧實(shí)驗(yàn)中加入了枯燥,使用稀氯化鈉和硫酸銨溶液,鹽霧和枯燥替換進(jìn)行,prohesion實(shí)驗(yàn)較適用于工業(yè)防護(hù)涂料的檢測(cè)。
Prohesion鹽霧試驗(yàn)的限制性
●較差的可重復(fù)性和可再現(xiàn)性
●在轎車(chē)行業(yè)較差的相關(guān)性
●沒(méi)有相對(duì)濕度操控的變通做法
80年代,當(dāng)涂層因?yàn)樽贤庹找匣瘯r(shí),它抵抗腐蝕的作用也在下降,由此提出腐蝕老化替換循環(huán)試驗(yàn),一周進(jìn)行prohesion實(shí)驗(yàn),一周適用進(jìn)行紫外老化實(shí)驗(yàn),在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)箱中,人工輪換樣品。
適用QUV鹽霧箱對(duì)三種產(chǎn)品進(jìn)行腐蝕/老化替換循環(huán)試驗(yàn),與這三種產(chǎn)品27個(gè)月天然野外腐蝕的狀況進(jìn)行比照。
在劃痕處,QUV進(jìn)行的腐蝕/老化替換循環(huán)試驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫哪7乱巴鈱?duì)這三種產(chǎn)品的腐蝕狀況。
一代轎車(chē)循環(huán)腐蝕試驗(yàn)經(jīng)歷鹽霧→枯燥→濕潤(rùn)三個(gè)階段,在枯燥之后濕潤(rùn)樣品重新開(kāi)始腐蝕。一代循環(huán)轎車(chē)規(guī)范的環(huán)境條件總結(jié)如下:
一代轎車(chē)循環(huán)腐蝕試驗(yàn)的限制性---很差的可重復(fù)性和可再現(xiàn)性
●缺少多方面的濕度可控功用
功用限制在高濕,枯燥,不可控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境
在濕度轉(zhuǎn)換階段不可控
不同樣品的枯燥速率
沒(méi)有在潮解點(diǎn)鄰近的濕度階段
●緩慢的鹽霧過(guò)程
枯燥和重新濕潤(rùn)樣品的時(shí)刻很短
現(xiàn)代轎車(chē)腐蝕試驗(yàn)有以下的特點(diǎn)
-鹽霧有時(shí)被直接的噴淋取代
●快速使得樣品濕潤(rùn) vs. 噴霧
●直接噴淋會(huì)沖洗掉之前過(guò)程留下的鹽
-明確相對(duì)濕度操控 (不僅僅是環(huán)境溫濕度,高濕或者枯燥)
-轉(zhuǎn)換時(shí)刻可控
循環(huán)腐蝕鹽霧箱的高容量噴淋比傳統(tǒng)的噴霧快,且能夠操控噴淋容量來(lái)調(diào)理腐蝕速率。
在現(xiàn)代轎車(chē)腐蝕試驗(yàn)的規(guī)范中,Toyota TSH1555G,VDA 621-415,Renault D17 2028選用的是噴霧方式,而GMW 14872,Volvo VCS-1027, 14 & 149,Volvo VCS 423-0014,ISO 16701和Ford CETP 00.00-L-467選用的是直接噴淋方式。
在不同的切換時(shí)刻和升溫速度下,產(chǎn)品受腐蝕的時(shí)刻及程度大不相同。在快速升溫的時(shí)分,鋼產(chǎn)生腐蝕反響需求0.5小時(shí),鋁產(chǎn)生腐蝕反響需求4小時(shí),而在緩慢升溫的狀況下,鋼產(chǎn)生腐蝕反響需求1.75小時(shí),鋁產(chǎn)生腐蝕反響需求3小時(shí)。
現(xiàn)代轎車(chē)腐蝕規(guī)范的環(huán)境條件總結(jié)
對(duì)腐蝕試驗(yàn)的驗(yàn)證首要有以下三種:失重,堆積量和均勻性,獨(dú)立的溫濕度驗(yàn)證
大氣腐蝕是雜亂的,野外腐蝕試驗(yàn)包含完好的規(guī)范辦法和有用的環(huán)境模型,實(shí)驗(yàn)室腐蝕試驗(yàn)有100年的前史,近幾年才老練,現(xiàn)代腐蝕辦法相比曩昔需求很高的技術(shù)支持,并且需求有力的驗(yàn)證辦法來(lái)保證精準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果。能夠很好的重現(xiàn)野外幾個(gè)月或幾年才能產(chǎn)生的腐蝕,鹽霧箱適用于prohesion實(shí)驗(yàn)或傳統(tǒng)鹽霧實(shí)驗(yàn),CCT型鹽霧箱適用于腐蝕研討和%濕度要求的轎車(chē)循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn),鹽霧箱適用于腐蝕研討和帶相對(duì)濕度操控的轎車(chē)循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)等等。