随着 工业、技术、经济的快速发展,工业产品的应用范围越来越广。为了保证产品的质量和寿命,许多工业产品都需要通过盐雾腐蚀试验来验证,尤其是汽车产品。近几年,盐雾试验的需求不断增加,很多从业者也为如何进行盐雾试验、如何提高试验效率以及如何选择盐雾试验的标准等问题所困惑。因此,笔者查阅了国内外的相关资料,编辑成本。本文系统介绍了何为盐雾试验;盐雾试验的种类;如何正确地进行盐雾、腐蚀试验;不同行业国际国内标准的选择。尤其重点介绍了盐雾,腐蚀试验在汽车行业中的应用。
2.1 盐雾腐蚀 2.2 盐雾试验 3.1 中性盐雾试验 (NSS) 3.2 醋酸盐雾试验 (ASS) 3.3 铜加速醋酸盐雾试验 (CASS) 3.4 交变盐雾试验 (循环腐蚀盐雾试验) 该试验主要用于空腔型的整机产品的测试。 前3种盐雾试验种类及试验要求见表1。 试验方法项目 中性盐雾 醋酸盐雾 铜加速醋酸盐雾 (CASS) 温度 35 ºC +/-2 ºC 35 ºC +/-2 ºC 50 ºC +/-2 ºC 平均沉降量(80平方厘米水平采集面积) 15 mL/h +/-0.5 mL/h 氯化钠浓度(收集溶液) 50 g/L +/-5 g/L pH值(收集溶液) 6,5 to 7,2 3,1 to 3,3 3,1 to 3,3 4.1 加速性 4.2 复杂性 6.1 涂层材料用循环腐蚀盐雾标准方法【1】(见表2) 方法 循环周期 A 盐雾(35ºC) 2 h→ 干燥( 60ºC 、20- 30 %RH) 4h→ 湿热(50ºC 、>95%RH) 2 h B 盐雾(35ºC) 24h→ 湿热(40ºC 、100%RH) 8 h→ 环境温度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 湿热(40ºC 、100%RH) 8h→ 环境温度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 湿热(40ºC 、100%RH) 8 h→环境温度(23ºC、50%RH) 16 h→湿热( 40ºC 、100%RH) 8 h→环境温度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 环境温度(23ºC 、50%阳) 46 h C 盐雾(30ºC) 210 min→ 干燥(40ºC) 210 min→ 湿热(40ºC 、75 %RH) 1470 min→ 干燥(30ºC) 102 min→ 盐雾(30ºC) 210 min→ 湿热(30ºC 、95-100%RH) 378 min→ 干燥(35ºC) 180 min→ 干燥(25ºC) 120 min D 盐雾(30ºC) 0.5 h→ 湿热(30ºC 、95%阳) 1. 5 h→ 干燥(50ºC) 2 h→ 干燥(30ºC) 2h 6.2 金属和合金用循环腐蚀盐雾标准方法【2】(见表3) 方法 循环周期 A 盐雾(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 湿热(50 ºC、>30%RH) 2 h B 盐雾(35 ºC) 1 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 温热(40 ºC、 85 %RH) 3 h C 盐雾(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 温热(50 ºC、> 30%RH) 2 h 等级 循环周期 试验周期 (1) 盐雾2h →湿热7d ,每周期7d 4个循环 (2) 盐雾2h→温热20~22 h,每周期24 h 3个循环 (3) 同(2) 3个循环+3 d储存 (4) 同(2) 重复2个(3) (5) 同(2) 重复4个(3) (6) 同(2) 重复8个(3) 汽车行业是 *早使用循环盐雾试验作为产品可靠性的评价手段的行业之一。基本上各大汽车生产厂家都有自己的循环盐雾试验标准,用以模拟汽车材料在使用环境中的腐蚀情况。 1# CCT 循环 方法 循环周期 CCT I 盐雾(35ºC) 4 h→ 干燥(60ºC 、< 35 %RH) 2 h→ 湿热(50ºC、95%RH) 2 h CCT II 盐雾( 35ºC) 2 h→ 干燥(60ºC 、< 35 %RH) 4 h→ 湿热(50ºC、95%RH) 2 h CCT III 盐溶液浸湿(45ºC) 4.5min→ 湿热(40ºC、> 95%RH)15 min→干燥(50ºC 、<30%RH) 7.5 min CCT IV 盐雾(50ºC) 10 min→ 干燥(60ºC 、< 30%RH) 155 min → 湿热(60ºC 、95%RH) 75 min →干燥(60ºC 、<30%RH) 160 min→ 湿热(60ºC 、95%RH) 80 min ,在每个循环中, *后两个阶段重复5 次 首先在JASO M610-1992 Cosmetic corrosion test method for automotive parts 【4】中形成了标准方法CCT I。经过在实践中的使用和改进,CCT方法已经发展到 CCT IV,CCT IV是目前被认为与实际车辆腐蚀结果 相关性 *好的方法之一,并被引用到 ASTM D 6899-2003 Standard Guide for Laboratory Cyclic Corrosion Testing of Auto. Painted Steel 【5】中。 2# GMW 14872 GMW 14872 Cyclic Corrosion Laboratory【6】 是美国通用汽车公司的循环盐雾试验标准方法, 其特点是采用湿热、干燥叠加储存环境的组合。 3# SAE J2334 4# PV 1210【8】 被测件在25 ºC, 50 %RH 的环境下储存。 该试验方法没有干燥阶段。 适用于有涂层的车身、车身薄板、结构组件等试验样品的腐蚀检测。 5# 其他汽车工业的重要标准 FORD CETP:00.00-L-467 Global Laboratory Accelerated Cyclic Corrosion Test 【9】; 在产品设计研发阶段,研发人员在关注实现产品功能的同时更加关注产品的可靠性和使用寿命。但在日常环境中我们很难短时间检测和观察到产品的抗腐蚀性能。例如涉及金属材料,新材料及水溶性油漆等的产品,当需要确定并预测这些产品的可靠性和寿命时,盐雾腐蚀试验就显得必不可少。尤其是汽车行业,其产品的工作状态是暴露于空气中的,且工作场所多变,难免会接触到盐雾腐蚀。因此,盐雾腐蚀试验在汽车行业里尤为重要。 7.1 单项试验 到目前为止,在我国检测产品的主要根据是单项试验,其中 *重要的是冷凝试验和用各种NaCl(氯化钠)溶液浓度的盐雾试验。但是,即使对于一些相对较容易规定的试验,例如冷凝试验,它的结果也可以是不稳定的,这与试验的顺序有关。在长期潮湿情况下的试验所造成的破坏与短期结露然后水分蒸发的试验结果是不完全相同的。在盐雾试验时所模拟的腐蚀类型是随不同的试件和试验方法而变化的。在所有单项试验中我们可以发现一个问题,即虽然它可以用大量的同类试件叠加以补偿差别,但实际上却不可能找到与室外气候环境完全一致或明确的相关性。 结果认为,在实验室用盐雾试验设备实现比大气环境中更严苛的试验条件能达到事半功倍的效果。按盐雾试验标准(DIN 50021 SS) 和冷凝试验标准(DIN 50071 SFW) ,在露天大气环境中典型的试验周期是4到6星期试验,在盐雾试验设备中只需4到6 个试验循环。对于多层构件可以再现它的腐蚀形成,盐雾试验设备中的1次循环相当于露天气候环境下暴露约3周。对车身内腔点火器的一次循环大致相当于露天气候环境下暴露约2周。 7.2 综合试验 7.3 试验手段的难点及解决方法 1# 交变试验的温度及气候控制 2# 用于能再现结果的恒定喷雾 因此,全面了解盐雾腐蚀的特点,盐雾腐蚀试验的标准及其手段,对实现高品质的产品有着及其重要的作用。
(NSS)
(AASS)
VOLVO: VCS 1027,149 Accelerated corrosion test【10】 ;
VOLVO: VCS 1027,1449 Accelerated corrosion test, version II – ACT II【11】 .
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