鹽霧腐蝕原理-有哪些實(shí)驗(yàn)種類？
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相關(guān)標(biāo)簽:鹽霧試驗(yàn)原理,鹽霧腐蝕,鹽霧實(shí)驗(yàn)
很多人都問過鹽霧實(shí)驗(yàn)時(shí)刻一小時(shí)相當(dāng)于現(xiàn)場運(yùn)用多長時(shí)刻？別急，我們先來了解一下鹽霧實(shí)驗(yàn)的一些原理和常見問題，文章結(jié)尾發(fā)布答案。
鹽霧腐蝕原理
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要素。鹽霧腐蝕便是一種常見和有損壞性的大氣腐蝕。
鹽霧對(duì)金屬材料的腐蝕，主要是導(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)生電子搬運(yùn)，作為陽極的金屬呈現(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主要作用的是氯離子，它具有很強(qiáng)的穿透身手，簡單穿透金屬氧化層進(jìn)入金屬內(nèi)部，損壞金屬的鈍態(tài)；同時(shí)，氯離子具有很小的水合能，簡單被吸附在金屬外表，取代維護(hù)金屬的氧化層中的氧，使金屬遭到損壞。
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點(diǎn)評(píng)辦法。它是將必定濃度的鹽水霧化；然后噴在一個(gè)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(shí)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，可是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大幅進(jìn)步，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧實(shí)驗(yàn)，得出成果的時(shí)刻也大幅縮短。
在天然環(huán)境下對(duì)某產(chǎn)品樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，腐蝕時(shí)刻可能需求一年乃至數(shù)年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下實(shí)驗(yàn)，只需數(shù)天乃至是數(shù)小時(shí)，即可得到相似的成果。
鹽霧實(shí)驗(yàn)主要分為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)成果鑒定
鹽霧實(shí)驗(yàn)的成果鑒定辦法包含：評(píng)級(jí)法；腐蝕物呈現(xiàn)鑒定法；稱重法。
評(píng)級(jí)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(gè)等級(jí)，以某·個(gè)等級(jí)作為合格斷定根據(jù)，它適合平板樣品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。如GB/T6461-2002，ISO 10289-2001，ASTM B 537-70(2013)，ASTM D 1654-2005均選用該辦法對(duì)鹽霧測驗(yàn)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
RP和RA值的計(jì)算辦法：
RP—維護(hù)評(píng)級(jí)值；
RA—外觀評(píng)級(jí)值；
A—計(jì)算RP時(shí)，為基體金屬腐蝕部分占總面積的百分比；計(jì)算RA時(shí)，為維護(hù)層腐蝕部分占總面積的百分比。
維護(hù)評(píng)級(jí)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(shí)，表明為：5/—外觀評(píng)級(jí)的表明辦法為：—/RA值+片面點(diǎn)評(píng)+覆蓋層損壞等級(jí)
如：中度起斑駁，面積超越20%，表明為： —/2mA性能評(píng)級(jí)的表明辦法為：RA值+片面點(diǎn)評(píng)+覆蓋層損壞等級(jí)。
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)鑒定辦法
是一種定性的斷定辦法，它以鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)后，產(chǎn)品是否產(chǎn)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選用該辦法對(duì)鹽霧測驗(yàn)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
稱重法
是通過對(duì)腐蝕實(shí)驗(yàn)前后樣品的分量進(jìn)行稱重的辦法，計(jì)算出受腐蝕損失的分量來對(duì)樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，它特別適用于對(duì)某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行查核。
腐蝕速率計(jì)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(shí)刻，h。
鹽霧實(shí)驗(yàn)的影響要素
實(shí)驗(yàn)溫濕度
金屬腐蝕的臨界相對(duì)濕度大約為70%。當(dāng)相對(duì)濕度到達(dá)或超越這個(gè)臨界濕度時(shí)，鹽將潮解而構(gòu)成導(dǎo)電性能良好的電解液。當(dāng)相對(duì)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(dòng)加重，高鹽霧腐蝕速度越快。國際電工委員會(huì)指出：溫度每升高10℃，腐蝕速度進(jìn)步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)，一般以為實(shí)驗(yàn)溫度選在35℃較為恰當(dāng)。
溶液的濃度
濃度在5%以下時(shí)，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(shí)，這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的添加而下降。這是因?yàn)椋诘蜐舛纫?guī)模內(nèi)，氧含量隨鹽濃度的添加而添加；當(dāng)鹽濃度添加到5%時(shí)，氧含量到達(dá)相對(duì)的飽滿，假如鹽濃度繼續(xù)添加，氧含量則相應(yīng)下降。氧含量下降，氧的去極化才能也下降即腐蝕作用削弱。關(guān)于鋅、鎘、銅等金屬，腐蝕速度卻始終隨著鹽溶液濃度的添加而添加。
樣品的放置角度
鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的，樣品水平放置時(shí)，它的投影面積大，樣品外表承受的鹽霧量也多，因此腐蝕嚴(yán)峻。研討成果表明：鋼板與水平線成45度角時(shí)，每平方米的腐蝕失分量為250 g，鋼板平面與垂直線平行時(shí)，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)該使受試面與垂直方向成30度角。
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(huì)產(chǎn)生改變。為此國內(nèi)外的鹽霧實(shí)驗(yàn)規(guī)范對(duì)鹽溶液的pH值規(guī)模都作了規(guī)則，并提出安穩(wěn)實(shí)驗(yàn)過程中鹽溶液pH值的辦法，以進(jìn)步鹽霧實(shí)驗(yàn)成果的重現(xiàn)性。
鹽霧沉降量和噴霧辦法
鹽霧顆粒越細(xì)，所構(gòu)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，顯著的缺點(diǎn)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(duì)鹽溶液的pH值也會(huì)產(chǎn)生影響。
鹽霧實(shí)驗(yàn)相關(guān)的規(guī)范
規(guī)范稱號(hào)
GB/T 10125-2012人工氣氛腐蝕實(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：銅加快乙酸鹽霧實(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(píng)級(jí)
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
鹽霧實(shí)驗(yàn)分為二大類，一類為天然環(huán)境暴露實(shí)驗(yàn)，另一類為人工加快模擬鹽霧環(huán)境實(shí)驗(yàn)。人工模擬鹽霧環(huán)境實(shí)驗(yàn)是使用一種具有必定容積空間的實(shí)驗(yàn)設(shè)備——鹽霧實(shí)驗(yàn)箱，在其容積空間內(nèi)用人工的辦法，形成鹽霧環(huán)境來對(duì)產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行查核。它與天然環(huán)境比較，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可所以一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大進(jìn)步，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧實(shí)驗(yàn)，得出成果的時(shí)刻也大大縮短。如在天然暴露環(huán)境下對(duì)某產(chǎn)品樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下實(shí)驗(yàn)，只需24小時(shí)，即可得到相似的成果。
鹽霧實(shí)驗(yàn)一小時(shí)相當(dāng)于自然環(huán)境多久？
人工模擬鹽霧實(shí)驗(yàn)又包含中性鹽霧實(shí)驗(yàn)、醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)、銅鹽加快醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)、交變鹽霧實(shí)驗(yàn)。
(1) 中性鹽霧實(shí)驗(yàn)（NSS實(shí)驗(yàn)）是呈現(xiàn)早現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域廣的一種加快腐蝕實(shí)驗(yàn)辦法。它選用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調(diào)在中性規(guī)模（6～7）作為噴霧用的溶液。實(shí)驗(yàn)溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1～2ml/80cm2.h之間。
(2) 醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)（ASS實(shí)驗(yàn)）是在中性鹽霧實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中參加一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，后構(gòu)成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS實(shí)驗(yàn)快3倍左右。
(3) 銅鹽加快醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)（CASS實(shí)驗(yàn)）是國外新近發(fā)展起來的一種快速鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)溫度為50℃，鹽溶液中參加少數(shù)銅鹽—氯化銅，激烈誘發(fā)腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS實(shí)驗(yàn)的 8倍。
具體時(shí)刻換算為：
中性鹽霧實(shí)驗(yàn)24h ? 自然環(huán)境1年
醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)24h ? 自然環(huán)境3年
銅鹽加快醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)24h ? 自然環(huán)境8年
鹽水噴霧實(shí)驗(yàn)機(jī) 技術(shù)參數(shù)：
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)箱尺度(cm)：60x45x40、90x60x50、120x80x50、160x100x50、200x120x60
實(shí)驗(yàn)室外箱尺度(cm)：107x60x118、141x88x128、190x110x140、230x130x140、270x150x150
實(shí)驗(yàn)室溫度：鹽水實(shí)驗(yàn)法(NSS ACSS)35℃±1℃/耐腐蝕實(shí)驗(yàn)法(CASS)50℃±1℃
壓力桶溫度：鹽水實(shí)驗(yàn)法(NSS ACSS)47℃±1℃/耐腐蝕實(shí)驗(yàn)法(CASS)63℃±1℃
鹽水溫度：35℃±1℃ 50℃±1℃
實(shí)驗(yàn)室容量：108L、270L、480L、800L、1440L
鹽水箱容量：15L、25L、40L、40L、40L
鹽水濃度：氯化鈉溶液濃度5%或氯化鈉溶液濃度5%中每升添加0.26克氯化銅(CuCl2 2H2O)
壓縮空氣壓力：1.00±0.01kgf/cm2
噴霧量：1.0~2.0ml/80cm2/h (至少搜集16小時(shí)，取其平均值)
實(shí)驗(yàn)室相對(duì)濕度：85%以上
酸堿值PH：6.5~7.2 3.0~3.2
噴霧辦法：可程式噴霧(包含連續(xù)式噴霧與間斷式噴霧)
電源：AC220V1Φ10A、AC220V1Φ1、AC220V1Φ20A、AC220V1Φ20A、AC220V1Φ30A
