金屬材料腐蝕試驗(yàn)測(cè)試

金屬材料大多數(shù)的腐蝕發(fā)生在大氣環(huán)境中，大氣中含有氧氣、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。

鹽霧腐蝕就是一種常見(jiàn)和破壞性的大氣腐蝕。
鹽霧對(duì)金屬材料的腐蝕，主要腐蝕成分是氯化鈉。主要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，形成“低電位金屬—電解質(zhì)溶液一高電位雜質(zhì)”微電池系統(tǒng)，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，作為陽(yáng)極的金屬出現(xiàn)溶解，形成新的化合物即腐蝕物。鹽霧腐蝕破壞過(guò)程中起主要作用的是氯離子，它具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，容易穿透金屬氧化層進(jìn)入金屬內(nèi)部，破壞金屬的鈍態(tài)；同時(shí)，氯離子具有很小的水合能，容易被吸附在金屬表面，取代保護(hù)金屬的氧化層中的氧，使金屬受到破壞。
一、鹽霧腐蝕危害
1)鹽霧腐蝕會(huì)破壞金屬保護(hù)層，使它失去裝飾性，降低機(jī)械強(qiáng)度；
2)一些電子元器件和電器線(xiàn)路，由于腐蝕而造成電源線(xiàn)路中斷，特別是在有振動(dòng)的環(huán)境中，尤為嚴(yán)重；
3)當(dāng)鹽霧降落在絕緣體表面時(shí)，將使表面電阻降低；絕緣體吸收鹽溶液后，它的體積電阻將降低四個(gè)數(shù)量級(jí)；
4)機(jī)械部件或運(yùn)動(dòng)部件的活動(dòng)部位由于腐蝕物的產(chǎn)生，而增加摩擦力以至造成運(yùn)動(dòng)部件被卡死。
二、鹽霧試驗(yàn)方法
鹽水噴霧試驗(yàn)機(jī)
鹽霧試驗(yàn)分為二大類(lèi)，一類(lèi)為天然環(huán)境暴露試驗(yàn)，另一類(lèi)為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)。后者是利用鹽霧試驗(yàn)箱，在其容積空間內(nèi)用人工的方法，制造鹽霧環(huán)境來(lái)對(duì)產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核。
與天然環(huán)境相比，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大提高，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，得出結(jié)果的時(shí)間也大大縮短。
如在天然暴露環(huán)境下對(duì)某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗(yàn)，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗(yàn)，只要24小時(shí)，即可得到相似的結(jié)果。但人工加速模擬試驗(yàn)仍然與天然環(huán)境不同，因而也不能代替。
中性鹽霧試驗(yàn)（NSS試驗(yàn)）
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)
三、結(jié)果判定
鹽霧試驗(yàn)的目的是為了考核產(chǎn)品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質(zhì)量，而鹽霧試驗(yàn)結(jié)果判定正是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的宣判，它的判定結(jié)果是否正確合理，是正確衡量產(chǎn)品或金屬抗鹽霧腐蝕質(zhì)量的關(guān)鍵。鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的判定方法有：評(píng)級(jí)判定法、稱(chēng)重判定法、腐蝕物出現(xiàn)判定法、腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析法。
1)評(píng)級(jí)判定法：把腐蝕面積與總面積之比的百分?jǐn)?shù)按一定的方法劃分成幾個(gè)級(jí)別，以某一個(gè)級(jí)別作為合格判定依據(jù)，適合于平板樣品評(píng)價(jià)。
2)稱(chēng)重判定法：通過(guò)對(duì)腐蝕試驗(yàn)前后樣品的重量變化，計(jì)算出受腐蝕損失的重量（或增重）來(lái)對(duì)樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，適用于對(duì)某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行考核。
3)腐蝕物出現(xiàn)判定法：是一種定性的判定法，它以鹽霧腐蝕試驗(yàn)后產(chǎn)品是否產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行判定，一般產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中大多采用此方法。
4)腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析法：主要用于分析、統(tǒng)計(jì)腐蝕情況，而不是具體用于某一具體產(chǎn)品的質(zhì)量判定
四、影響因素
影響鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的主要因素包括：試驗(yàn)溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式等。
1)試驗(yàn)溫濕度
溫度和相對(duì)濕度影響鹽霧的腐蝕作用。金屬腐蝕的臨界相對(duì)濕度大約為70%。當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到或超過(guò)這個(gè)臨界濕度時(shí)，鹽將潮解而形成導(dǎo)電性能良好的電解液。當(dāng)相對(duì)濕度降低，鹽溶液濃度將增加直至析出結(jié)晶鹽，腐蝕速度相應(yīng)降低。試驗(yàn)溫度越高鹽霧腐蝕速度越快。對(duì)于中性鹽霧試驗(yàn)，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為試驗(yàn)溫度選在35℃較為恰當(dāng)。
2)鹽溶液的濃度
鹽溶液的濃度對(duì)腐蝕速度的影響與材料和覆蓋層的種類(lèi)有關(guān)。濃度在5%以下時(shí)鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加；當(dāng)濃度大于5%時(shí)，這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降。
3)樣品的放置角度
樣品的放置角度對(duì)鹽霧試驗(yàn)的結(jié)果有明顯影響。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，樣品表面承受的鹽霧量也多，因此腐蝕嚴(yán)重。GB/T2423.17-93標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“平板狀樣品的放置方法，應(yīng)該使受試面與垂直方向成30度角。
4)鹽溶液的pH值
鹽溶液的pH值是影響鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的主要因素之一。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)。以Fe/Zn、Fe/Cd、Fe/Cu/Ni/Cr等電鍍件的鹽霧試驗(yàn)表明,鹽溶液的pH值為3.0的醋酸鹽霧試驗(yàn)(ASS)的腐蝕性比pH值為6.5～7.2的中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)嚴(yán)酷1.5～2.0倍。
5)鹽霧沉降量和噴霧方式
6)試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間

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