GBT20853金屬合金腐蝕暴露于間歇噴灑鹽溶液潮濕循環(huán)受控加速腐蝕試驗(yàn)

金屬和合金的腐蝕 人造大氣中的腐蝕暴露于間歇噴灑鹽溶液和潮濕循環(huán)受控條件下的加速腐蝕試驗(yàn)
 
1 范圍
本文件規(guī)定了加速大氣腐蝕試驗(yàn)中的試驗(yàn)方法、試驗(yàn)溶液和試驗(yàn)程序，加速大氣腐蝕試驗(yàn)包括 6h暴曬在 1%的 NaC1 溶液中，每兩周一次，隨后在 35 ℃恒定溫度下，控制濕度在 95%  和 50% RH 之間。本文件沒有規(guī)定試樣的尺寸、特定產(chǎn)品的暴曬時(shí)間以及結(jié)果的說明。這些詳細(xì)信息將在產(chǎn)品說明中提供。
實(shí)驗(yàn)室加速腐蝕試驗(yàn)適用于:
--金屬及其合金:
--金屬覆蓋層(陽極性或陰極性的):
--化學(xué)轉(zhuǎn)化覆蓋層:
--金屬材料上的有機(jī)覆蓋層。
4、試驗(yàn)溶液
將氯化鈉溶于電導(dǎo)率在 25°C 士 2°C下不超過2 mS/m的蒸餾水或去離子水中，配制成鹽溶液濃度為 10 g/L ± 1 g/L。
 
表1是氯化鈉中所允許的雜質(zhì)最大含量。
表1氯化鈉中所允許的雜質(zhì)最大含量(以干鹽計(jì))

 
用電位法測量鹽溶液在 25 ℃ ± 2 ℃下的pH 值。用稀硫酸調(diào)整溶液 pH 值至 4.2 ± 0.1(如:可在 1的鹽溶液中加入1濃度為 0.05 mo1的硫酸)。
5.試驗(yàn)設(shè)備
5.1 氣候箱的設(shè)計(jì)應(yīng)能在試驗(yàn)中獲得、控制和監(jiān)測下列試驗(yàn)條件。在 35 ℃，相對濕度在 50%~95%范圍內(nèi)，與設(shè)定的相對濕度值的瞬時(shí)最大偏差為士 4%，相應(yīng)的溫度精度要求為士 0.8 ℃。對某一恒定條件，在7h~8h期間，相對濕度平均值的精度應(yīng)是士 2%，相應(yīng)的溫度精度為士 0.4 ℃。
為滿足溫濕度精度要求，氣候箱應(yīng)配備有效的空氣循環(huán)裝置，以使箱內(nèi)溫濕度小幅變化。為避免箱壁和箱蓋表面上過度冷凝，需要對這些面進(jìn)行隔絕。
氣候箱的設(shè)計(jì)還應(yīng)使相對濕度隨時(shí)間呈線性變化，在2h內(nèi)，相對濕度可從 95%降到50%，2h內(nèi)相對濕度也可從 50%升到 95%。合理的氣候箱設(shè)計(jì)見圖 B.1。
在試驗(yàn)循環(huán)期間，應(yīng)連續(xù)不斷的或有規(guī)律的檢測氣候箱中的濕度和溫度，以保證在整個試驗(yàn)循環(huán)中相對濕度是處在規(guī)定的 95%至 50%范圍內(nèi)。測量相對濕度時(shí)可利用專為測量高濕度而設(shè)計(jì)的濕度計(jì)，例如，高質(zhì)量的溫度和電容式濕度計(jì)組合傳感器或金鏡露點(diǎn)濕度計(jì)。測量溫度時(shí)最好使用 Pt 100 傳感器。
 
5.2 噴霧裝置
安裝在氣候箱中的噴霧裝置應(yīng)能夠產(chǎn)生分布均勻的垂直向下沉降的鹽霧或小液滴,以 15m/h 士 5mm/h 流速滴落在被測試物品上。
如果用一個收集面積為 80 cm“的漏斗狀收集器檢測流速是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，鹽溶液的收集速率應(yīng)為120 mL/h 士 40 mL/h.
 
噴霧裝置最好由一些串聯(lián)安裝在橫桿或管子上的噴嘴組成，這樣就得到部分重看的扇形噴射模式。
制作噴霧裝置或襯里的材料應(yīng)抗鹽溶液的腐蝕且不影響鹽霧的腐蝕性。推薦使用含鉬的不銹鋼或塑料。
合理的噴霧裝置設(shè)計(jì)見圖 B.2。
用過的鹽溶液不得重復(fù)使用。
5.3 強(qiáng)制干燥系統(tǒng)
氣候箱應(yīng)配有強(qiáng)制氣流干燥系統(tǒng)，因?yàn)閲婌F/潤濕滯留后，所有測試物品很潮濕，需要干燥，且在合理的時(shí)間內(nèi)能重建試驗(yàn)環(huán)境。
強(qiáng)制干燥最好由過冷和再加熱的內(nèi)部循環(huán)氣流干燥。或?qū)㈩A(yù)先加熱的空氣通入氣候箱來進(jìn)行干燥。對于容積是1 ㎡~2㎡的氣候箱來說，推薦的空氣流速為50 L/s~ 100 L/s。強(qiáng)制預(yù)熱的氣流溫度不應(yīng)使氣候箱中最高溫度超過 35 ℃。
注:根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，將強(qiáng)制氣流預(yù)熱至40℃是適合的。
6 試樣
6.1 根據(jù)被測試材料或產(chǎn)品的有關(guān)規(guī)定選擇試樣的類型、數(shù)量、形狀和尺寸。若無規(guī)定，應(yīng)由相關(guān)雙方協(xié)商確定。
6.2對每個系列的試樣應(yīng)保持完好的數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)包括以下信息:a)試驗(yàn)材料的描述，如表面處理的材料:基體材料的各類、前處理、覆蓋層類型、制作方法和干膜厚度:
b)如果試驗(yàn)樣品的覆蓋層被有意破壞，應(yīng)描述破壞部分的形狀、位置以及破壞方式。還應(yīng)詳細(xì)說明測
試期間破壞處所放置的方位。如果試樣是從帶有覆蓋層的工件上切割下來的，不能損壞切割處附近的覆蓋層。除另有規(guī)定外，必須用適當(dāng)?shù)母采w層，如油漆、石蠟或膠帶等對切制區(qū)進(jìn)行保護(hù)，這些覆蓋層材料在試驗(yàn)條件下應(yīng)是穩(wěn)定的。
c)測試前的清洗過程:
d)參比材料或用于與試樣對比的材料信息:
e)如何檢測試樣，要評估哪些性能，參見第7章。
7 試驗(yàn)步驟
7.1 試樣放置
試樣放在箱內(nèi)的支架上且測試面朝上。試樣表面在箱內(nèi)暴露的角度非常重要。對于平板試樣，測試面應(yīng)與垂直方向成 20° 士 5"。對于不規(guī)則試樣，如整體工件，應(yīng)盡可能接近上述規(guī)定。
裝試樣的支架應(yīng)放置在氣候箱內(nèi)同一水平面上。支架應(yīng)用玻璃、塑料或是進(jìn)行適當(dāng)涂覆的木料等惰性非金屬材料制作。如須懸掛試樣，懸掛材料不能是金屬，而應(yīng)是合成纖維、棉線或其他惰性絕緣材料。
7.2 試樣條件
7.2.1 依據(jù)以下方案，在氣候箱內(nèi)進(jìn)行 12h的循環(huán)暴露試驗(yàn)。第1循環(huán)、第8循環(huán)、第 15 循環(huán)和隨后的每第7循環(huán)，應(yīng)采用7.2.3規(guī)定的A循環(huán)噴鹽霧。其他循環(huán)采用7.2.2中的B循環(huán)。
注:從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，最好在工作周的1天和最后一天進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，如果試驗(yàn)在工作周的1天開始，可以保證第1循環(huán)，第9循環(huán)，第 15 循環(huán)，第 21 循環(huán)，第 29 循環(huán)等采用A循環(huán)。其他循環(huán)采用B循環(huán)。
7.2.2 B循環(huán)是由以下步驟組成，見圖 1:
--步驟1在 35 ℃，95%RH 下暴露 4 h;
--步驟2 在 35 ℃，2 h內(nèi)將相對濕度從 95%線性減少到 50%條件下暴露:
--步驟3 在 35 ℃，50%RH 下暴露 4 h;
--步驟4 在 35 ℃，2 h內(nèi)將相對濕度從 50%線性增加到 95%條件下暴露。
7.2.3 A循環(huán)由以下步驟組成，見圖 2:
--步驟5 在 35 ℃氣候箱中鹽溶液以流速 15 mm/h 向下噴淋試樣，噴淋時(shí)間為
--步驟6 在 35 ℃下，將相對濕度值設(shè)為 95%~ 99%，暴露1h 45 min，試樣保持潤濕狀態(tài)步驟5和步驟6依次再重復(fù)兩次，保持總潤濕時(shí)間為6h。
--步驟7 參見 4.3，在相對濕度為 50%，溫度為 35 ℃下，干燥試樣4h，必須在2h內(nèi)達(dá)到規(guī)定的濕度值，以使在試樣和箱內(nèi)部沒有明顯的濕跡。
--步驟4 在 35 ℃，2 h內(nèi)將相對濕度從 50%線性增加到 95%條件下暴露。


有噴淋的A循環(huán)注1:在氣候箱內(nèi)對試樣進(jìn)行鹽溶液的噴酒，可以用一種簡單但不夠理想的方法來替代，即在箱外人為將試樣浸到鹽溶液中，在這種情況下，最好用C循環(huán)代替A循環(huán)，C循環(huán)由以下步驟組成:--步驟 5a 從氣候箱中取出試樣。35℃下在規(guī)定的鹽溶液中浸泡 15min，浸泡后將鹽溶液人工噴灑到試樣上，保持表面有液滴。
 
 

 
 
-步驟 6a 再次人工噴灑，多余的鹽溶液流掉后，將試樣放回氣候箱中，在 35℃，相對濕度為 95%~99%條件下放置1h 45 min;
步驟 5a 和步驟 6a 依次再重復(fù)兩次，保持總潤濕時(shí)間為6 h。--步驟3 在 35℃，相對濕度為50%下暴露4 h:
--步驟4 在 35℃，2 h內(nèi)將相對濕度從 50%線性增加到 95%的條件下暴露。
從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，最好在周一和周五進(jìn)行人工浸泡試驗(yàn)，如果試驗(yàn)在周一開始，可以保證第1循環(huán)，第9 循環(huán)，第 15 循環(huán)，第 21 循環(huán)，第 29 循環(huán)等采用C循環(huán)鹽暴露試驗(yàn)。其他循環(huán)采用B循環(huán)。
為了避免其他金屬溶解離子(還原時(shí)形成陰極)的污染，不能將不同的金屬試樣浸泡在同一個鹽溶液中。
7.2.4 為檢查試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性，有必要定時(shí)地確認(rèn)試驗(yàn)的腐蝕性。
注:附錄C規(guī)定了采用參比試樣評價(jià)腐蝕性的方法。
7.3 試驗(yàn)時(shí)間
試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)根據(jù)被測材料或產(chǎn)品的有關(guān)規(guī)定選擇。若無規(guī)定，應(yīng)由相關(guān)雙方協(xié)商確定。
注:附錄A中給出了不同種類金屬抗腐蝕性能所需的暴露時(shí)間。
7.4 試驗(yàn)后試樣的處理
試驗(yàn)結(jié)束后取出試樣，清洗前干燥0.5h~1h，以減小腐蝕產(chǎn)物的損失。在檢測之前要小心地將試樣表面殘留的鹽溶液除去。
注:可用溫度不高于40 ℃的清潔流動水輕輕浸泡，以除去試樣表面殘留的鹽溶液，然后立即將試樣放置在距離吹風(fēng)口大約為 300 mm，氣流壓力不超過 200 kPa 的氣流中干燥。