加速腐蝕試驗(yàn)
大氣腐蝕
方針
沒有國(guó)際或國(guó)家等同于這一標(biāo)準(zhǔn)。
目錄
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范圍
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裝置
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溫度和濕度控制
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鹽溶液的應(yīng)用
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用于干燥濕試驗(yàn)對(duì)象的系統(tǒng)
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鹽溶液要求
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測(cè)試對(duì)象
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程序
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測(cè)試對(duì)象的排列
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試驗(yàn)周期暴露條件
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試驗(yàn)時(shí)間
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結(jié)果評(píng)價(jià)
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試驗(yàn)報(bào)告
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范圍
本標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)加速腐蝕試驗(yàn)用于評(píng)估耐腐蝕性的方法,在有一個(gè)顯著的環(huán)境中的金屬的氯離子的影響,主要為鈉氯從海洋源或冬季道路除冰鹽。
該標(biāo)準(zhǔn)指定要使用的測(cè)試程序進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)?zāi)M控制方式下的大氣腐蝕條件。
需要一個(gè)合適的測(cè)試設(shè)備,以滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。
在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,測(cè)試金屬材料具有或不具有腐蝕保護(hù)作用。
加速腐蝕試驗(yàn)室適用于:
金屬及其合金
金屬涂層
化學(xué)轉(zhuǎn)化膜
金屬有機(jī)涂層
該方法適用于比較測(cè)試在試驗(yàn)用表面處理系統(tǒng)的優(yōu)化面板,特別設(shè)計(jì)的標(biāo)本和組件。
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裝置
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溫度和濕度控制
環(huán)境室的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下測(cè)試條件,控制并在測(cè)試過程中監(jiān)測(cè)。
在一段持續(xù)的氣候條件下,相對(duì)值的平均值的±3%的相對(duì)濕度濕度應(yīng)適用,對(duì)應(yīng)于*小值在這種情況下的溫度精度要求±0,6°C。瞬時(shí)*大偏差從設(shè)置相對(duì)濕度的值為±5%,范圍從50%到95%的RH在相對(duì)濕度40°C應(yīng)用。
環(huán)境室必須設(shè)計(jì)成這樣以便相對(duì)濕度可隨相對(duì)濕度線性實(shí)時(shí)變化,在2小時(shí)內(nèi)相對(duì)濕度從95%降到50%。圖1為一個(gè)設(shè)計(jì)合理的環(huán)境示室。
為滿足溫度和濕度的精度要求,環(huán)境室應(yīng)配備具有提供均勻分布的高效循環(huán)空氣的裝置,以確保變化較小的溫度和濕度變化。足夠的絕緣室壁和蓋子是必需的,以避免這些表面上有多的凝結(jié)。
試驗(yàn)周期內(nèi)的腔室應(yīng)連續(xù)監(jiān)測(cè)氣候的濕度和溫度水平。濕度和溫度傳感器
應(yīng)反映氣候條件非常惡劣的地區(qū)。
測(cè)量相對(duì)濕度應(yīng)使用專為測(cè)量高濕度水平的濕度計(jì)
如高濕度傳感器或金色鏡面露點(diǎn)儀。溫度測(cè)量應(yīng)使用電阻溫度計(jì)。
圖1 環(huán)境室
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試驗(yàn)環(huán)境室
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機(jī)械裝置
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樣品區(qū)域
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絕緣良好的墻壁/蓋子
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空氣分布板
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帶有噴嘴的擺動(dòng)管/部件
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空氣吹掃口
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出口
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空調(diào)機(jī)組(制冷/加熱/加濕)
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濕的和干的PT100傳感器(濕度傳感器)
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冷卻機(jī)
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用鹽溶液+加壓泵的容器
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用于沉淀管/構(gòu)件的搖擺運(yùn)動(dòng)的電機(jī)和連桿機(jī)構(gòu)
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控制單元
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電子和監(jiān)管設(shè)備
2.2鹽溶液的應(yīng)用
建議在環(huán)境室里安裝一個(gè)用于鹽應(yīng)用的噴淋裝置。
2.2.1噴涂裝置
噴涂裝置應(yīng)能夠制造精細(xì)分布,均勻的噴霧,并要求以15mm/h±5mm/h的流量噴灑。
使用噴霧時(shí),方案不能重復(fù)使用。
用于鹽霧的裝置*好安裝在一系列的扁平噴嘴內(nèi),在這樣的方式下,噴霧模式是部分重疊的,見圖2。搖擺噴嘴模式下必須在試驗(yàn)區(qū)均勻分布鹽溶液。
噴涂裝置應(yīng)為或內(nèi)襯為耐鹽溶液腐蝕的材料,建議使用塑料材料。
推薦噴嘴類型:噴涂系統(tǒng)射流800050vp。支持的噴嘴的C / C安裝管50-60厘米(如果約1m的測(cè)試對(duì)象)
圖2為一個(gè)設(shè)計(jì)合理的鹽霧設(shè)施。
2.2.2浸泡鹽的應(yīng)用
如果噴霧設(shè)施無法提供,另一種噴霧方法是將測(cè)試對(duì)象完全浸泡在鹽溶液里。
這是一個(gè)不太合適的方案因?yàn)榻隽坎皇芸刂撇⑶視?huì)有污染測(cè)試對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)。
鎂合金和一些純鋁合金非常容易溶解其他金屬離子(減少時(shí)形成陰極),不應(yīng)與其他金屬一起浸入。
2.2.3 用于潮濕試驗(yàn)對(duì)象的干燥系統(tǒng)
通過噴涂達(dá)到潮濕的條件后,通過過多的可見濕度所有的測(cè)試對(duì)象將被干燥以
便恢復(fù)氣候控制。因此,氣候室應(yīng)配備一個(gè)強(qiáng)制氣流干燥系統(tǒng)。
強(qiáng)制干燥的過冷和加熱內(nèi)循環(huán)流量?jī)?yōu)先安排。另外,可以通過讓強(qiáng)制流進(jìn)行干燥
預(yù)熱空氣通風(fēng)室。對(duì)于一個(gè)氣候室的體積1-2
立方米的氣流率推薦為50 - 100升/秒。強(qiáng)迫氣流不得預(yù)先加熱到這樣的溫度水平,40°C的溫度將超過。
如果潤(rùn)濕是通過在鹽溶液中浸泡,并在環(huán)境條件下干燥,這可能是允許的。
2.4 鹽溶液要求
試驗(yàn)方案應(yīng)當(dāng)由氯化鈉溶于去離子水的濃度為1.0±0.1%(重量)。鹽可以允許
氯化鈉中含以下量的雜質(zhì):
銅 0.001%
鎳 0.01%
碘化鈉 0.1%
干鹽的污染總量不得超過重量的0.4%。
1% NaCl溶液應(yīng)酸化1x10-4m氫離子濃度。這是*好的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),向10 L鹽溶液里加入1毫升0.5 M的H2SO4溶液,這將產(chǎn)生一個(gè)pH約為4.2。
當(dāng)使用自動(dòng)噴霧,該解決方案不能重復(fù)使用。當(dāng)使用手動(dòng)浸泡時(shí),*好在每次浸泡前重新商榷解決方案。
作為一個(gè)規(guī)則,不同類型的測(cè)試材料不應(yīng)沉浸在同一個(gè)溶液里。油漆涂鋅或冷軋鋼,可以在一起。這也適用于當(dāng)不同的材料被集成在同一個(gè)測(cè)試對(duì)象上。
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測(cè)試對(duì)象
測(cè)試對(duì)象的數(shù)量和類型以及它們的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)所測(cè)試的材料或產(chǎn)品的規(guī)格進(jìn)行選擇。當(dāng)沒有指定時(shí),這些細(xì)節(jié)需有關(guān)雙方達(dá)成一致。
對(duì)于每一系列的測(cè)試對(duì)象,數(shù)據(jù)記錄應(yīng)保持包括以下信息:
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待檢驗(yàn)材料規(guī)范。
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如果試樣涂層受到損傷,應(yīng)描述損傷的形狀和位置,以及損傷是如何造成的。測(cè)試過程中損傷部位的定位也應(yīng)指定。
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描述測(cè)試對(duì)象在試驗(yàn)前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作,包括樣品的清潔和邊緣的保護(hù)。
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與試驗(yàn)樣品進(jìn)行比較的參考材料或材料的信息。
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測(cè)試對(duì)象是如何進(jìn)行檢查的,哪些屬性是要進(jìn)行評(píng)估的,請(qǐng)參見第5節(jié)。
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過程
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測(cè)試對(duì)象的排列
測(cè)試對(duì)象應(yīng)放置在機(jī)柜上,保證測(cè)試表面向上。暴露在機(jī)柜中的試驗(yàn)表明角度是很重要的。對(duì)于扁平的測(cè)試對(duì)象,測(cè)試表面傾斜的角度*好是垂直方向的
15°±5°。在不規(guī)則表面的情況下,例如整個(gè)組件,這個(gè)角度應(yīng)盡可能緊密地粘附。
試驗(yàn)對(duì)象的看臺(tái)應(yīng)放置在氣候室的同一水平上�?磁_(tái)上應(yīng)采用惰性的非金屬材料,如玻璃,塑料或適當(dāng)?shù)耐繉幽静�。如果需要懸浮試�?yàn)對(duì)象,使用的材料不應(yīng)為金屬,應(yīng)為合成纖維,棉螺紋或其他惰性絕緣材料。
看臺(tái)上的設(shè)計(jì)應(yīng)以這樣一種方式,即不阻礙氣流的流動(dòng),并能使排水正常。
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試驗(yàn)周期暴露條件
一周主要測(cè)試循環(huán)(圖3a)是由二個(gè)12小時(shí)的子周期,一個(gè)循環(huán)周期控制濕度;子周期1(圖3b),其他包括含鹽的應(yīng)用,子周期2(圖3c)。
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子周期1
主要的周期基本上是建立在重復(fù)子周期1。
步驟1.1
在35°C和95%相對(duì)濕度的恒定條件下持續(xù)4小時(shí)。
步驟 1.2
溫度從35°C增加到45°C,同時(shí)相對(duì)濕度從95% RH到50% RH,時(shí)間為2小時(shí)。
步驟 1.3
在45°C和50%相對(duì)濕度的恒定條件持續(xù)4小時(shí)。
步驟 1.4
溫度從45°C降低到35°C,同時(shí)相對(duì)濕度從50% RH到95% RH,時(shí)間為2小時(shí)。
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子周期2
在周一和周五,子周期1變?yōu)樽又芷?。
步驟 2.1
用鹽溶液噴灑15分鐘。
步驟 2.2
在35℃和一個(gè)相對(duì)濕度設(shè)定為95%~99%RH的條件下保持1小時(shí)45分鐘,使測(cè)試對(duì)象保持潮濕。
步驟 2.1和2.2再重復(fù)兩次總共6小時(shí)。
步驟2.3
干燥的測(cè)試對(duì)象,在一個(gè)相對(duì)濕度設(shè)定點(diǎn)50%,溫度從35°C到45°C,時(shí)間為2小時(shí)。指定的濕度水平應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)達(dá)到要求,離開測(cè)試對(duì)象和室內(nèi)都不能有可見的濕度。
步驟 2.4
在2小時(shí)內(nèi)保持45℃和50%的RH。
步驟 2.5
溫度從45°C降低到35°C,同時(shí)相對(duì)濕度從50% RH到95% RH,時(shí)間為2小時(shí)。
一個(gè)簡(jiǎn)單但不太好的使用鹽溶液噴灑測(cè)試對(duì)象的替代方法,就是在室外
手動(dòng)將測(cè)試對(duì)象浸泡在鹽溶液里。在這種情況下建議將步驟2.1至2.3替代為:
步驟 2.1a
將測(cè)試對(duì)象從氣候室中取出,并將其浸入鹽水中15分鐘。拿出后,
手動(dòng)使用鹽溶液噴灑試驗(yàn)對(duì)象以便恢復(fù)表面的液滴。
步驟 2.2a
使過量的液體流出并將試驗(yàn)對(duì)象放回試驗(yàn)室中,保持35℃和相對(duì)濕度設(shè)定點(diǎn)95% - 99%RH,持續(xù)1小時(shí)45分鐘。
步驟2.1和2.2再重復(fù)序列兩次,總濕度時(shí)間6 小時(shí)。
步驟2.3a
如果氣候室不配備強(qiáng)制空氣干燥系統(tǒng),手動(dòng)干燥允許提供的溫度不能超過40°C,測(cè)試對(duì)象在2小時(shí)內(nèi)不用控制可見的液滴。
圖3a
圖3a 完成一周氣候循環(huán)
圖3b 子循環(huán)1:
12小時(shí)控制溫度和濕度變化的編程
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試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間
測(cè)試持續(xù)時(shí)間應(yīng)確定由所涵蓋的材料或產(chǎn)品正在測(cè)試的規(guī)范。如果沒有指定,測(cè)試期間將由訂購(gòu)方和質(zhì)檢部門同意。
以下為不同材料耐腐蝕性評(píng)價(jià)的試驗(yàn)時(shí)間推薦。
在一般情況下,一個(gè)6周的試驗(yàn)應(yīng)該足以將任何裸露的金屬(合金)或金屬保護(hù)的薄轉(zhuǎn)換涂層或金屬,無機(jī)或有機(jī)涂層進(jìn)行排列。一個(gè)12周的測(cè)試推薦將高品質(zhì)的涂層系統(tǒng)進(jìn)行排列。
表1說明了如何根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試建議的期間涉及到兩種不同類型的現(xiàn)場(chǎng)暴露試驗(yàn)條件,冷軋?zhí)间摗⒓冧\的情況下(99.9%)。
被測(cè)材料 |
試驗(yàn)后金屬質(zhì)量損失的腐蝕速率(um) |
通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn) |
2年整車試驗(yàn)
垂直暴露,哥德堡 |
通過IS0 9223腐蝕性C5等級(jí),*年的數(shù)據(jù) |
冷軋?zhí)妓劁?/span> |
170-190 (6周暴露)
320-380(12周暴露) |
80-150 |
80-200 |
純鋅 |
6-8 (6周暴露)
12-16(12周暴露) |
5-8 |
4.2-8.4 |
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結(jié)果的評(píng)估
很多不同的測(cè)試結(jié)果的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)可以用來滿足特殊要求,比如:
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測(cè)試外觀
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粘附性能的改變
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腐蝕缺陷的數(shù)量和分布,也就是,麻點(diǎn),裂縫,起泡等等。
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*個(gè)外觀腐蝕信號(hào)的時(shí)間
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重量改變或麻點(diǎn)深度
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機(jī)械性能改變
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劃線的觀察
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測(cè)試報(bào)告
測(cè)試報(bào)告應(yīng)提供下列信息
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參考本標(biāo)準(zhǔn)
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參考使用的鹽的方法包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備
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測(cè)試件的描述
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測(cè)試件的準(zhǔn)備的描述
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循環(huán)數(shù)或?qū)嶒?yàn)時(shí)長(zhǎng)
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任何和規(guī)定測(cè)試方法的偏差
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根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)第5組測(cè)試件的*終評(píng)估的測(cè)試結(jié)果
ASTM B117
ASTM B 368
DIN EN ISO 6270 -2
DIN EN ISO 6988
VOLVO VCS 1027 33759
VOLVO VCS 1027 33719
PV1208 PV1209 PV1210
TOYOTA TSH1555G
ASTM G85
SAE J2334
Nissan M0158 CCT-I CCT-IV
GMW 14872
GM9540P
VOLVO VCS 1027 149
VOLVO STD 423-0014
FORD CETP 00.00-L-467
VDA 233-102 -20