人造氣氛腐蝕試驗(yàn)-鹽霧試驗(yàn)測(cè)試方法
GB/T 10125-2021《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)金屬材料及其防護(hù)層(如電鍍層、涂層)在鹽霧環(huán)境中的耐蝕性能評(píng)價(jià)的通用方法,廣泛應(yīng)用于汽車、電子、五金、船舶等行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證。以下從標(biāo)準(zhǔn)核心、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景三方面詳細(xì)說(shuō)明:
一、標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)、乙酸鹽霧試驗(yàn)(AASS)、銅加速乙酸鹽霧試驗(yàn)(CASS)三種鹽霧腐蝕試驗(yàn)方法的原理、試驗(yàn)條件、試樣要求、操作步驟、結(jié)果評(píng)定及試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容,適用于評(píng)價(jià)金屬基材(如鋼、鋁、銅及其合金)和表面防護(hù)層(電鍍、化學(xué)鍍、有機(jī)涂層等)的耐鹽霧腐蝕能力。
二、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)
1. 試驗(yàn)類型與適用場(chǎng)景
中性鹽霧(NSS):最常用的基礎(chǔ)試驗(yàn),模擬海洋性大氣或一般鹽霧環(huán)境(如沿海地區(qū)、含鹽霧的工業(yè)環(huán)境)。試驗(yàn)溶液為5%(質(zhì)量比)的氯化鈉(NaCl)水溶液,pH值6.5~7.2(中性)。
乙酸鹽霧(AASS):用于評(píng)價(jià)含銅或銅合金防護(hù)層的耐蝕性(如銅鍍層、青銅件),或模擬含硫化物的嚴(yán)苛鹽霧環(huán)境(如工業(yè)污染區(qū))。試驗(yàn)溶液在NSS基礎(chǔ)上添加0.26%乙酸(CH?COOH),pH值3.1~3.3(酸性)。
銅加速乙酸鹽霧(CASS):針對(duì)高耐蝕性防護(hù)層(如鎳鉻鍍層、貴金屬鍍層)的加速試驗(yàn),模擬極端含硫鹽霧環(huán)境(如化工、海洋高腐蝕場(chǎng)景)。試驗(yàn)溶液在乙酸鹽霧基礎(chǔ)上添加0.02%氯化銅(CuCl?),pH值3.1~3.3(強(qiáng)酸性),腐蝕速率更快。
2. 試驗(yàn)設(shè)備要求
鹽霧試驗(yàn)箱:需具備恒溫水浴、噴霧裝置、鹽溶液儲(chǔ)存槽及排廢系統(tǒng),容積滿足試樣放置需求(通常不小于0.05m3)。
噴霧系統(tǒng):采用壓縮空氣霧化鹽溶液,噴嘴需為耐腐蝕材質(zhì)(如石英玻璃或塑料),噴霧壓力控制在70kPa~170kPa(確保霧滴粒徑均勻,約1μm~10μm)。
溫濕度控制:試驗(yàn)箱內(nèi)溫度需穩(wěn)定在35℃±2℃(NSS/AASS)或50℃±2℃(CASS),相對(duì)濕度≥95%(因鹽霧在高濕度下更易沉積)。
鹽溶液配制:需使用去離子水或蒸餾水(電導(dǎo)率≤2μS/cm),氯化鈉純度≥99.8%(避免雜質(zhì)干擾腐蝕過(guò)程)。
3. 試樣要求
尺寸與數(shù)量:試樣尺寸無(wú)嚴(yán)格限制(通常根據(jù)產(chǎn)品形狀調(diào)整),但需保證暴露面積足夠(如平板試樣≥100cm2),數(shù)量不少于3件(保證結(jié)果重復(fù)性)。
表面狀態(tài):試樣表面需清潔(無(wú)油污、氧化層、劃痕),防護(hù)層需完整(無(wú)破損、氣泡)。對(duì)于多層防護(hù)層(如電鍍+涂層),需暴露最外層(如涂層表面)或指定層(如電鍍層)。
放置方式:試樣需傾斜15°~30°(與垂直方向夾角),表面與垂直方向平行,避免鹽霧直接沖刷同一位置(確保均勻腐蝕)。
4. 試驗(yàn)條件(典型參數(shù))
|
試驗(yàn)類型 |
溫度(℃) |
鹽溶液濃度(NaCl) |
pH值 |
噴霧壓力(kPa) |
試驗(yàn)時(shí)間(h) |
|---|---|---|---|---|---|
|
中性鹽霧(NSS) |
35±2 |
5%(質(zhì)量比) |
6.5~7.2 |
70~170 |
24~1000 |
|
乙酸鹽霧(AASS) |
35±2 |
5%(質(zhì)量比)+0.26%乙酸 |
3.1~3.3 |
70~170 |
24~500 |
|
銅加速乙酸鹽霧(CASS) |
50±2 |
5%(質(zhì)量比)+0.26%乙酸+0.02% CuCl? |
3.1~3.3 |
70~170 |
1~96 |
5. 試驗(yàn)步驟
1.溶液配制:按標(biāo)準(zhǔn)要求稱取NaCl、乙酸(或CuCl?),用去離子水溶解并調(diào)節(jié)pH值(使用酸度計(jì)校準(zhǔn))。
2.設(shè)備預(yù)運(yùn)行:試驗(yàn)前需空載運(yùn)行24h,檢查噴霧均勻性(用收集器收集鹽霧,確保每小時(shí)噴霧量在1.0mL~2.0mL/80cm2范圍內(nèi))。
3.試樣放置:將試樣固定在試驗(yàn)箱內(nèi)(避免與箱體接觸,防止電偶腐蝕),按標(biāo)準(zhǔn)角度傾斜。
4.啟動(dòng)試驗(yàn):開啟噴霧系統(tǒng),調(diào)節(jié)溫度、壓力至設(shè)定值,記錄初始時(shí)間。
5.過(guò)程監(jiān)控:試驗(yàn)期間每24h檢查一次溶液濃度、pH值及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(如噴嘴堵塞、溫度波動(dòng)),及時(shí)補(bǔ)液或調(diào)整。
6.結(jié)束試驗(yàn):達(dá)到規(guī)定時(shí)間后,關(guān)閉噴霧系統(tǒng),取出試樣,用去離子水輕輕沖洗表面(去除殘留鹽霧溶液),冷風(fēng)吹干。
6. 結(jié)果評(píng)定
腐蝕評(píng)級(jí):采用標(biāo)準(zhǔn)圖譜(GB/T 6461-2002《金屬基體上金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層 經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣和試件的評(píng)級(jí)》)對(duì)腐蝕程度進(jìn)行分級(jí)(如0級(jí):無(wú)腐蝕;1級(jí):輕微腐蝕;5級(jí):嚴(yán)重腐蝕)。
腐蝕形貌分析:通過(guò)光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)觀察腐蝕產(chǎn)物形態(tài)(如點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、層狀剝落),結(jié)合能譜分析(EDS)確定腐蝕產(chǎn)物成分(如Fe?O?、CuCl?等)。
腐蝕速率計(jì)算:通過(guò)失重法(測(cè)量試樣腐蝕前后的質(zhì)量變化)或電化學(xué)方法(如極化曲線)計(jì)算單位面積腐蝕速率(g/m2·h)。








