日期：2024-11-21 04:26
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摘要：隨著國(guó)家工業(yè)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命，許多工業(yè)產(chǎn)品都需要通過(guò)鹽霧腐蝕試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，尤其是汽車產(chǎn)品。近幾年，鹽霧試驗(yàn)的需求不斷增加，很多從業(yè)者也為如何進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)、如何提高試驗(yàn)效率以及如何選擇鹽霧試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題所困惑。因此，筆者查閱了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料，編輯成本。本文系統(tǒng)介紹了何為鹽霧試驗(yàn)；鹽霧試驗(yàn)的種類；如何正確地進(jìn)行鹽霧、腐蝕試驗(yàn)；不同行業(yè)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的選擇。尤其重點(diǎn)介紹了鹽霧，腐蝕試驗(yàn)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用。
原創(chuàng) 《環(huán)境技術(shù)》 環(huán)境技術(shù)核心期刊 6天 2 鹽霧試驗(yàn)概述
2.1 鹽霧腐蝕鹽霧腐蝕試驗(yàn)的國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及在汽車行業(yè)里的應(yīng)用
鹽霧腐蝕是一種常見(jiàn)和*具破壞性的大氣腐蝕。鹽霧中的氯離子會(huì)穿透金屬材料表面的氧化層和防護(hù)層，與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而破壞金屬材料表面及其性能，進(jìn)而通過(guò)金屬表面的孔隙、裂縫對(duì)產(chǎn)品造成進(jìn)一步的影響和損壞。
2.2 鹽霧試驗(yàn)鹽霧腐蝕試驗(yàn)的國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及在汽車行業(yè)里的應(yīng)用
鹽霧試驗(yàn)是一種通過(guò)鹽霧試驗(yàn)設(shè)備模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗(yàn)。是對(duì)環(huán)境中大氣鹽霧狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)室模擬，具標(biāo)準(zhǔn)化、加速性的特點(diǎn)。與天然環(huán)境相比，鹽霧試驗(yàn)設(shè)備中氯化物的鹽濃度通常是天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍；甚至幾十倍。因此，腐蝕速度大大提高。在天然環(huán)境下暴露1年的鹽霧腐蝕狀態(tài)，在人工模擬鹽霧試驗(yàn)環(huán)境條件下24小時(shí)即可完成，并得到相似的結(jié)果。出現(xiàn)*早且目前應(yīng)用領(lǐng)域*廣的一種加速腐蝕試驗(yàn)方法。試驗(yàn)條件為連續(xù)鹽霧，溫度35?C；濕度95%以上；5%的氯化鈉鹽水溶液；溶液pH值設(shè)定在中性范圍（6.5～7.2）；降霧量為1～2mL/(h·80cm2)。鹽霧沉降在被測(cè)試驗(yàn)件上，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間觀察其表面腐蝕狀態(tài)。在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。試驗(yàn)條件是在NSS的基礎(chǔ)上，在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，溶液的pH值降為3左右，形成酸性鹽霧。腐蝕速度約是 NSS試驗(yàn)3倍。
3.3 銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn) (CASS)
為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)及工業(yè)的高速發(fā)展，近幾年更多的產(chǎn)品開(kāi)始采用這種加速醋酸鹽霧腐蝕試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為溫度50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。鹽霧收集液pH值為3.1-3.3，腐蝕速度可達(dá)NSS試驗(yàn)的8倍。
3.4 交變鹽霧試驗(yàn) (循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn))
交變鹽霧試驗(yàn)是一種綜合鹽霧試驗(yàn)，即將鹽霧、干燥、濕熱（浸泡、潮濕和冷凝等）等測(cè)試條件進(jìn)行組合循環(huán)，模擬產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。該試驗(yàn)將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換，*后檢測(cè)整機(jī)產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能有無(wú)變化。
該試驗(yàn)主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品的測(cè)試。
前3種鹽霧試驗(yàn)種類及試驗(yàn)要求見(jiàn)表1。
循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)特點(diǎn)
1）在鹽霧階段，鹽霧噴射在被測(cè)件上，鹽霧溶液充當(dāng)腐蝕介質(zhì)，使被測(cè)件發(fā)生電化學(xué)腐蝕，出現(xiàn)生銹、起泡或其它變化。通過(guò)鹽霧的連續(xù)噴射，可以保持腐蝕介質(zhì)的更新，試樣表面的腐蝕得以持續(xù)發(fā)展和進(jìn)行；2）在濕熱階段（浸泡、潮濕和冷凝等），通過(guò)鹽霧階段累積在試樣表面的腐蝕介質(zhì)，由試樣表面逐漸向試樣內(nèi)部擴(kuò)散，從而引起試樣深度方向的腐蝕；3）在干燥階段,隨著濕度減小，導(dǎo)致試樣表面上鹽溶液濃度升高，引起表面腐蝕速率加快。通過(guò)鹽霧、濕、干三個(gè)階段組合交替循環(huán)，改變了傳統(tǒng)鹽霧連續(xù)噴射的簡(jiǎn)單狀態(tài)，使得腐蝕不但發(fā)生在被測(cè)件表面，也會(huì)向被測(cè)件內(nèi)部快速滲透，加速被測(cè)件的腐蝕程度，縮短測(cè)試時(shí)間，試驗(yàn)更趨嚴(yán)格和快速。
4.2 復(fù)雜性
5 循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)的行業(yè)市場(chǎng)需求
1）涂層材料行業(yè)：料和油漆等企業(yè) ；2）金屬和合金行業(yè)：鋼鐵企業(yè)、金屬零部件和電鍍層、航空、船舶等**企業(yè)；3）電工電子產(chǎn)品行業(yè)：電子、電器系統(tǒng)；4）汽車材料行業(yè)：整車廠及其配套零部件企業(yè)。
國(guó)內(nèi)、國(guó)際鹽霧和腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及不同行業(yè)的應(yīng)用
6.1 涂層材料用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法【1】（見(jiàn)表2）
涂層類材料可依據(jù) ISO 11997-1:2005標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)進(jìn)行循環(huán)鹽霧試驗(yàn)，如表1所示的四種不同的循環(huán)方式。其特點(diǎn)是在每個(gè)循環(huán)周期的中性鹽霧階段后，至少含有一個(gè)干燥或周圍環(huán)境階段，即鹽霧階段后進(jìn)行至少一次的干濕轉(zhuǎn)換且在一個(gè)周期中，可含有多個(gè)不同溫度的干燥階段。
方法A 可用于汽車涂漆鋼板和零部件外涂層的測(cè)試；方法C 則可用于水溶或乳膠漆類材料的測(cè)試；方法D 則可作為防腐涂層的一種通用性檢測(cè)方法。表2 涂層材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
6.2 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法【2】（見(jiàn)表3）
金屬和合金用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法可依據(jù) GB/T24195-2009 以及GB/T20854-2007 的規(guī)定進(jìn)行。 1）GB/T 24195-2009《金屬和合金的腐蝕酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤(rùn)”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)》與 ISO 16151-2005中規(guī)定的方法相同，有方法A和方法B兩種方法。 a. 方法A適用于金屬及其合金；金屬陰極涂層；陽(yáng)極氧化涂層和金屬材料上的有機(jī)涂層。 b. 方法B適用于鋼板上的陽(yáng)極涂層和鋼板上帶有轉(zhuǎn)換涂層的陽(yáng)極涂層。 c. GB/T 20854-2007《金屬和合金的腐蝕 循環(huán)暴露在鹽霧、“干”和“濕”條件下的加速試驗(yàn)》與 ISO 14993-2001中規(guī)定的方法相同 d. GB/T 20854 / ISO 14993采用中性氯化鈉溶液作為鹽霧腐蝕液，PH值控制在6.5～7.2間。較之酸性溶液，試驗(yàn)方法相對(duì)溫和。 e. 適用于金屬及其合金；陽(yáng)性和陰性金屬覆蓋層；轉(zhuǎn)化覆蓋層；陽(yáng)極氧化物覆蓋層；金屬材料上的有機(jī)覆蓋層等。鹽霧腐蝕試驗(yàn)的國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及在汽車行業(yè)里的應(yīng)用表3 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法6.3 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法【3】(見(jiàn)表4
）電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法可按照GB/T 2423.18-2012 試驗(yàn)方法。1)GB/T 2423.18-2012《環(huán)境試驗(yàn) 第2 部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Kb：鹽霧, 交變(氯化鈉溶液）》 與IEC 68-2-52-1996中采用的方法相同。2)GB/T 2423.18 / IEC 68-2-52 循環(huán)測(cè)試由三種測(cè)試階段組成： a.鹽霧：15~35 oC、5 %的氯化鈉溶液、PH值6.5~7.2； c.儲(chǔ)存：23 oC、45~50 %RH表4 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法6.4 汽車材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
汽車行業(yè)是*早使用循環(huán)鹽霧試驗(yàn)作為產(chǎn)品可靠性的評(píng)價(jià)手段的行業(yè)之一。基本上各大汽車生產(chǎn)廠家都有自己的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，用以模擬汽車材料在使用環(huán)境中的腐蝕情況。
CCT是由日本日產(chǎn)汽車Nissan提出的， 也是*早被應(yīng)用的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法之一，在傳統(tǒng)中性鹽霧方法的基礎(chǔ)上又加進(jìn)了濕熱和干燥。CCT循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法見(jiàn)表5。表5. CCT循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
CCT方法主要是用于汽車鋼板及零部件的測(cè)試。
GMW 14872 Cyclic Corrosion Laboratory【6】 是美國(guó)通用汽車公司的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法, 其特點(diǎn)是采用濕熱、干燥疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。
即環(huán)境溫度 (25 oC,45%RH) 8 h→ 干燥 (60 oC,≤30 %RH) 8 h的周期循環(huán)試驗(yàn)； 在周末和節(jié)假日，被測(cè)件在25 oC,45 %RH的環(huán)境下條件儲(chǔ)存。該方法鹽霧沒(méi)有作為組合中的一個(gè)固定階段，而是可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境的特點(diǎn)，在環(huán)境溫度階段加入鹽霧，如噴射溶液組成為NaCl 0.9 %，CaCl2 0.1 %，NaHCO3 (小蘇打) 0.075 %的鹽霧。除鹽霧外，在環(huán)境溫度階段，也可加入其它環(huán)境因素，如砂礫、粉塵、熱沖擊、機(jī)械沖擊等。根據(jù)車身底部零件、發(fā)動(dòng)機(jī)艙零件、外部零件及內(nèi)部零件等諸多不同的車身位置，選擇不同的循環(huán)次數(shù)。SAE J2334 Laboratory Cyclic Corrosion Test 【7】是由國(guó)際汽車工程師學(xué)會(huì)汽車腐蝕與防護(hù)委員會(huì)制定的的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法，該試驗(yàn)方法是采用鹽霧、濕熱、干燥疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。 即進(jìn)行環(huán)境溫度（25 oC,45 %RH）8 h→ 鹽霧（環(huán)境溫度+0.5 % NaCl, 0.1 % CaCl2和0.075 % NaHCO3鹽溶液）0.25 h→ 干燥（60 oC,50%RH）17.75 h的周期循環(huán)試驗(yàn)。 在周末和節(jié)假日，被測(cè)件在60 oC, 50%RH的環(huán)境下條件儲(chǔ)存。該試驗(yàn)方法的特點(diǎn)是進(jìn)行環(huán)境溫度條件下的鹽溶液試驗(yàn)(dip, fog, spray)，且時(shí)間較短；干燥時(shí)間較長(zhǎng)。鹽霧腐蝕試驗(yàn)的國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及在汽車行業(yè)里的應(yīng)用在鹽霧試驗(yàn)當(dāng)中加入氣候因素可真實(shí)再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài)，但對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。國(guó)外公司產(chǎn)品及系統(tǒng)大多數(shù)都采用了模塊式結(jié)構(gòu)，一種高性能的直接溫度控制系統(tǒng)，由輔助熱交換介質(zhì)的帶有緩沖效應(yīng)的循環(huán)，使試驗(yàn)箱內(nèi)溫度和濕度能保持高度的穩(wěn)定性。除此以外，直接溫度控制系統(tǒng)還能使得在不變的接近飽和點(diǎn)的高濕度情況下進(jìn)行長(zhǎng)期的試驗(yàn)。PV1210 – P VW是德國(guó)大眾汽車公司的車身與附件循環(huán)鹽霧腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，是應(yīng)用*為廣泛的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之一，該試驗(yàn)方法是采用鹽霧、濕熱、疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。 即進(jìn)行中性鹽霧（ (50士5)g/L NaCl鹽溶液）4 h → 環(huán)境溫度（25 oC, 50 %RH）4 h →
周末被測(cè)件在25 oC, 50 %RH 的環(huán)境下儲(chǔ)存。
該試驗(yàn)方法沒(méi)有干燥階段。
適用于有涂層的車身、車身薄板、結(jié)構(gòu)組件等試驗(yàn)樣品的腐蝕檢測(cè)。
5# 其他汽車工業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)
在汽車工業(yè)中的單項(xiàng)與綜合鹽霧、腐蝕試驗(yàn)
通過(guò)鹽霧、濕熱、干燥三個(gè)階段組合變化及交替循環(huán)， 真實(shí)再現(xiàn)外界環(huán)境狀態(tài)，并加速試驗(yàn)進(jìn)程。本文“第五項(xiàng)”詳細(xì)論述了鹽霧腐蝕綜合試驗(yàn)的方法和應(yīng)用。
另外請(qǐng)?jiān)?/span>見(jiàn)綜合試驗(yàn)的曲線圖，圖3. VDA 循環(huán)試驗(yàn)，圖4. PV 1210交變循環(huán)試驗(yàn)。
7.3 試驗(yàn)手段的難點(diǎn)及解決方法
2# 用于能再現(xiàn)結(jié)果的恒定噴霧
在鹽霧試驗(yàn)中恒定的鹽霧供給也是再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài)的關(guān)鍵。至現(xiàn)今為止，主流的解決方法，除空氣調(diào)節(jié)以外，用噴霧系統(tǒng)及與之相關(guān)聯(lián)的鹽水供給源也能實(shí)現(xiàn)解決恒定噴霧問(wèn)題。由于鹽水是經(jīng)由噴嘴進(jìn)行霧化并按水噴射原理工作的，噴射量在相當(dāng)程度上將保持不變，從而達(dá)到恒定噴霧，其關(guān)鍵是流量表，液體水準(zhǔn)儀以及試驗(yàn)箱固定的真空度。
因此，**了解鹽霧腐蝕的特點(diǎn)，鹽霧腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)及其手段，對(duì)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的產(chǎn)品有著及其重要的作用。
全一通測(cè)試儀器主要經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)：鹽霧試驗(yàn)機(jī),恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī),蒸氣老化試驗(yàn)機(jī),冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī),精密烘箱,跌落試驗(yàn)儀,干燥箱、測(cè)厚儀、大型環(huán)境試驗(yàn)室、燈箱、紙帶耐磨試驗(yàn)機(jī)、正像投影機(jī)、高壓加速壽命試驗(yàn)機(jī)，各式硬度計(jì),三坐標(biāo),影像儀,等相關(guān)品管試驗(yàn)儀器.歡迎來(lái)電,留言訂購(gòu).
