循环腐蚀试验是一种比传统恒态的暴露更实在的盐雾喷淋试验。由于实践野外暴露通常包含干湿两种环境,模仿这些自然的、周期性条件,实验室加速试验才有意义。研讨标明,通过循环腐蚀试验后,样品的相对腐蚀率、结构、形状和野外的腐蚀成果更为类似。因此,循环腐蚀试验比传统盐雾喷淋法,更挨近实在的野外暴露。它们能有效地评价很多腐蚀机制,如一般腐蚀,电化腐蚀和缝隙腐蚀等。目前高要求的行业都要求进行循环盐雾腐蚀试验。循环盐雾腐蚀试验一般包含多个试验条件,包含浸泡、湿润和冷凝等循环。
腐蚀是一个电化学过程,能够把精粹的金属变成天然的氧化状态。大气腐蚀产生在金属表面的那层水膜里。水膜可能很薄以至于肉眼很难看清。
1.氧化膜:在铝,钛,锌,不锈钢等金属上自发构成氧化膜
2.电镀
3.有机涂层(涂料)
4.镀锌-热镀锌或电镀工艺
大气腐蚀具有杂乱性,会构成不同类型的腐蚀状况。
1.多方面或“自由”腐蚀
相对均匀的腐蚀通常会随着时刻下降腐蚀速度
2.电偶腐蚀
产生在两种不同的金属中。如在铝和钢中,通过献身生动金属(铝)来维护不生动金属(不锈钢)
3.缝隙腐蚀
产生在缝隙处,相关于邻近区域由于氧有限导致的局部腐蚀
4.点蚀
5.膜下腐蚀
促进腐蚀的环境要素:水,氧,离子(如氯离子,硫酸根离子等等)
固态盐晶体从空气中吸收了满足的水分,变成电解质的过程。只需空气满足湿润,一切可溶性盐都会产生潮解。
常用的潮解点如下:其间氯化钾,氯化钠,氯化钙是盐雾腐蚀实验常用的盐。
SaltDRH氯化钾(KCl)85%硫酸铵(NH4)2SO481%氯化钠(NaCl)76%硝酸钠(NaNO3)74%氯化镁(MgCl2)33%氯化钙(CaCl2)31%假如环境的相对湿度高于以上数值,盐就会潮解。
在一天24小时内,金属件在不同的相对湿度下不同的盐的潮解状况:
把铝和钢材衔接一同,研讨铝和钢材的电偶腐蚀,研讨相对湿度和腐蚀的联系。
在钢铝结构件上放在氯化钠,能够看到在枯燥状态下(RH≦50%),钢铝结构上没有产生氯化钠腐蚀状况,当相对湿度在50%到76%的时分,没有构成连续的薄液层,电偶腐蚀还未构成,但钢和铝各自都产生了腐蚀,湿度持续增加到76%以上,这时均匀的电解液构成,电偶腐蚀产生,铝被腐蚀,钢被铝维护,没有被腐蚀。
常见的盐雾腐蚀试验的规范有Prohesion,ASTM B117,ASTM G85,BS 3900 F4/F9,DIN 50.021,ISO 9227,GB/T 10125等等。
1914年,初次提出了盐雾试验,使用的是20%的氯化钠
1939年,中性盐雾规范ASTM B117发布,ASTM B117是当今广泛使用的腐蚀规范。
首要用于质量操控和金属/转换涂层。
ASTM B117在35℃的时分使用了5%的氯化钠喷雾,细雾(通过压缩空气细化)直接喷到样品上,ASTM B117具有很好的可重复性和可再现性。
持续盐雾的限制性
●关于大部分环境模仿较差
●通常产生和实际环境不符的腐蚀产物
●和野外腐蚀较差的排序相关性
60年代,英国开发了prohesion,改进了试验办法,在盐雾实验中加入了枯燥,使用稀氯化钠和硫酸铵溶液,盐雾和枯燥替换进行,prohesion实验较适用于工业防护涂料的检测。
Prohesion盐雾试验的限制性
●较差的可重复性和可再现性
●在轿车行业较差的相关性
●没有相对湿度操控的变通做法
80年代,当涂层因为紫外照耀而老化时,它抵抗腐蚀的作用也在下降,由此提出腐蚀老化替换循环试验,一周进行prohesion实验,一周适用进行紫外老化实验,在两个实验箱中,人工轮换样品。
适用QUV盐雾箱对三种产品进行腐蚀/老化替换循环试验,与这三种产品27个月天然野外腐蚀的状况进行比照。
在划痕处,QUV进行的腐蚀/老化替换循环试验能够很好的模仿野外对这三种产品的腐蚀状况。
一代轿车循环腐蚀试验经历盐雾→枯燥→湿润三个阶段,在枯燥之后湿润样品重新开始腐蚀。一代循环轿车规范的环境条件总结如下:
一代轿车循环腐蚀试验的限制性---很差的可重复性和可再现性
●缺少多方面的湿度可控功用
功用限制在高湿,枯燥,不可控的实验室环境
在湿度转换阶段不可控
不同样品的枯燥速率
没有在潮解点邻近的湿度阶段
●缓慢的盐雾过程
枯燥和重新湿润样品的时刻很短
现代轿车腐蚀试验有以下的特点
-盐雾有时被直接的喷淋取代
●快速使得样品湿润 vs. 喷雾
●直接喷淋会冲洗掉之前过程留下的盐
-明确相对湿度操控 (不仅仅是环境温湿度,高湿或者枯燥)
-转换时刻可控
循环腐蚀盐雾箱的高容量喷淋比传统的喷雾快,且能够操控喷淋容量来调理腐蚀速率。
在现代轿车腐蚀试验的规范中,Toyota TSH1555G,VDA 621-415,Renault D17 2028选用的是喷雾方式,而GMW 14872,Volvo VCS-1027, 14 & 149,Volvo VCS 423-0014,ISO 16701和Ford CETP 00.00-L-467选用的是直接喷淋方式。
在不同的切换时刻和升温速度下,产品受腐蚀的时刻及程度大不相同。在快速升温的时分,钢产生腐蚀反响需求0.5小时,铝产生腐蚀反响需求4小时,而在缓慢升温的状况下,钢产生腐蚀反响需求1.75小时,铝产生腐蚀反响需求3小时。
现代轿车腐蚀规范的环境条件总结
对腐蚀试验的验证首要有以下三种:失重,堆积量和均匀性,独立的温湿度验证
大气腐蚀是杂乱的,野外腐蚀试验包含完好的规范办法和有用的环境模型,实验室腐蚀试验有100年的前史,近几年才老练,现代腐蚀办法相比曩昔需求很高的技术支持,并且需求有力的验证办法来保证精准的试验结果。能够很好的重现野外几个月或几年才能产生的腐蚀,盐雾箱适用于prohesion实验或传统盐雾实验,CCT型盐雾箱适用于腐蚀研讨和%湿度要求的轿车循环腐蚀实验,盐雾箱适用于腐蚀研讨和带相对湿度操控的轿车循环腐蚀实验等等。