GBT20853金屬合金腐蝕暴露于間歇噴灑鹽溶液潮濕循環受控加速腐蝕試驗

金屬和合金的腐蝕 人造大氣中的腐蝕暴露于間歇噴灑鹽溶液和潮濕循環受控條件下的加速腐蝕試驗
 
1 范圍
本文件規定了加速大氣腐蝕試驗中的試驗方法、試驗溶液和試驗程序，加速大氣腐蝕試驗包括 6h暴曬在 1%的 NaC1 溶液中，每兩周一次，隨后在 35 ℃恒定溫度下，控制濕度在 95%  和 50% RH 之間。本文件沒有規定試樣的尺寸、特定產品的暴曬時間以及結果的說明。這些詳細信息將在產品說明中提供。
實驗室加速腐蝕試驗適用于:
--金屬及其合金:
--金屬覆蓋層(陽極性或陰極性的):
--化學轉化覆蓋層:
--金屬材料上的有機覆蓋層。
4、試驗溶液
將氯化鈉溶于電導率在 25°C 士 2°C下不超過2 mS/m的蒸餾水或去離子水中，配制成鹽溶液濃度為 10 g/L ± 1 g/L。
 
表1是氯化鈉中所允許的雜質最大含量。
表1氯化鈉中所允許的雜質最大含量(以干鹽計)

 
用電位法測量鹽溶液在 25 ℃ ± 2 ℃下的pH 值。用稀硫酸調整溶液 pH 值至 4.2 ± 0.1(如:可在 1的鹽溶液中加入1濃度為 0.05 mo1的硫酸)。
5.試驗設備
5.1 氣候箱的設計應能在試驗中獲得、控制和監測下列試驗條件。在 35 ℃，相對濕度在 50%~95%范圍內，與設定的相對濕度值的瞬時最大偏差為士 4%，相應的溫度精度要求為士 0.8 ℃。對某一恒定條件，在7h~8h期間，相對濕度平均值的精度應是士 2%，相應的溫度精度為士 0.4 ℃。
為滿足溫濕度精度要求，氣候箱應配備有效的空氣循環裝置，以使箱內溫濕度小幅變化。為避免箱壁和箱蓋表面上過度冷凝，需要對這些面進行隔絕。
氣候箱的設計還應使相對濕度隨時間呈線性變化，在2h內，相對濕度可從 95%降到50%，2h內相對濕度也可從 50%升到 95%。合理的氣候箱設計見圖 B.1。
在試驗循環期間，應連續不斷的或有規律的檢測氣候箱中的濕度和溫度，以保證在整個試驗循環中相對濕度是處在規定的 95%至 50%范圍內。測量相對濕度時可利用專為測量高濕度而設計的濕度計，例如，高質量的溫度和電容式濕度計組合傳感器或金鏡露點濕度計。測量溫度時最好使用 Pt 100 傳感器。
 
5.2 噴霧裝置
安裝在氣候箱中的噴霧裝置應能夠產生分布均勻的垂直向下沉降的鹽霧或小液滴,以 15m/h 士 5mm/h 流速滴落在被測試物品上。
如果用一個收集面積為 80 cm“的漏斗狀收集器檢測流速是否在規定的范圍內，鹽溶液的收集速率應為120 mL/h 士 40 mL/h.
 
噴霧裝置最好由一些串聯安裝在橫桿或管子上的噴嘴組成，這樣就得到部分重看的扇形噴射模式。
制作噴霧裝置或襯里的材料應抗鹽溶液的腐蝕且不影響鹽霧的腐蝕性。推薦使用含鉬的不銹鋼或塑料。
合理的噴霧裝置設計見圖 B.2。
用過的鹽溶液不得重復使用。
5.3 強制干燥系統
氣候箱應配有強制氣流干燥系統，因為噴霧/潤濕滯留后，所有測試物品很潮濕，需要干燥，且在合理的時間內能重建試驗環境。
強制干燥最好由過冷和再加熱的內部循環氣流干燥。或將預先加熱的空氣通入氣候箱來進行干燥。對于容積是1 ㎡~2㎡的氣候箱來說，推薦的空氣流速為50 L/s~ 100 L/s。強制預熱的氣流溫度不應使氣候箱中最高溫度超過 35 ℃。
注:根據實際經驗，將強制氣流預熱至40℃是適合的。
6 試樣
6.1 根據被測試材料或產品的有關規定選擇試樣的類型、數量、形狀和尺寸。若無規定，應由相關雙方協商確定。
6.2對每個系列的試樣應保持完好的數據記錄，數據記錄應包括以下信息:a)試驗材料的描述，如表面處理的材料:基體材料的各類、前處理、覆蓋層類型、制作方法和干膜厚度:
b)如果試驗樣品的覆蓋層被有意破壞，應描述破壞部分的形狀、位置以及破壞方式。還應詳細說明測
試期間破壞處所放置的方位。如果試樣是從帶有覆蓋層的工件上切割下來的，不能損壞切割處附近的覆蓋層。除另有規定外，必須用適當的覆蓋層，如油漆、石蠟或膠帶等對切制區進行保護，這些覆蓋層材料在試驗條件下應是穩定的。
c)測試前的清洗過程:
d)參比材料或用于與試樣對比的材料信息:
e)如何檢測試樣，要評估哪些性能，參見第7章。
7 試驗步驟
7.1 試樣放置
試樣放在箱內的支架上且測試面朝上。試樣表面在箱內暴露的角度非常重要。對于平板試樣，測試面應與垂直方向成 20° 士 5"。對于不規則試樣，如整體工件，應盡可能接近上述規定。
裝試樣的支架應放置在氣候箱內同一水平面上。支架應用玻璃、塑料或是進行適當涂覆的木料等惰性非金屬材料制作。如須懸掛試樣，懸掛材料不能是金屬，而應是合成纖維、棉線或其他惰性絕緣材料。
7.2 試樣條件
7.2.1 依據以下方案，在氣候箱內進行 12h的循環暴露試驗。第1循環、第8循環、第 15 循環和隨后的每第7循環，應采用7.2.3規定的A循環噴鹽霧。其他循環采用7.2.2中的B循環。
注:從實際經驗來看，最好在工作周的1天和最后一天進行鹽霧試驗，如果試驗在工作周的1天開始，可以保證第1循環，第9循環，第 15 循環，第 21 循環，第 29 循環等采用A循環。其他循環采用B循環。
7.2.2 B循環是由以下步驟組成，見圖 1:
--步驟1在 35 ℃，95%RH 下暴露 4 h;
--步驟2 在 35 ℃，2 h內將相對濕度從 95%線性減少到 50%條件下暴露:
--步驟3 在 35 ℃，50%RH 下暴露 4 h;
--步驟4 在 35 ℃，2 h內將相對濕度從 50%線性增加到 95%條件下暴露。
7.2.3 A循環由以下步驟組成，見圖 2:
--步驟5 在 35 ℃氣候箱中鹽溶液以流速 15 mm/h 向下噴淋試樣，噴淋時間為
--步驟6 在 35 ℃下，將相對濕度值設為 95%~ 99%，暴露1h 45 min，試樣保持潤濕狀態步驟5和步驟6依次再重復兩次，保持總潤濕時間為6h。
--步驟7 參見 4.3，在相對濕度為 50%，溫度為 35 ℃下，干燥試樣4h，必須在2h內達到規定的濕度值，以使在試樣和箱內部沒有明顯的濕跡。
--步驟4 在 35 ℃，2 h內將相對濕度從 50%線性增加到 95%條件下暴露。


有噴淋的A循環注1:在氣候箱內對試樣進行鹽溶液的噴酒，可以用一種簡單但不夠理想的方法來替代，即在箱外人為將試樣浸到鹽溶液中，在這種情況下，最好用C循環代替A循環，C循環由以下步驟組成:--步驟 5a 從氣候箱中取出試樣。35℃下在規定的鹽溶液中浸泡 15min，浸泡后將鹽溶液人工噴灑到試樣上，保持表面有液滴。
 
 

 
 
-步驟 6a 再次人工噴灑，多余的鹽溶液流掉后，將試樣放回氣候箱中，在 35℃，相對濕度為 95%~99%條件下放置1h 45 min;
步驟 5a 和步驟 6a 依次再重復兩次，保持總潤濕時間為6 h。--步驟3 在 35℃，相對濕度為50%下暴露4 h:
--步驟4 在 35℃，2 h內將相對濕度從 50%線性增加到 95%的條件下暴露。
從實際經驗來看，最好在周一和周五進行人工浸泡試驗，如果試驗在周一開始，可以保證第1循環，第9 循環，第 15 循環，第 21 循環，第 29 循環等采用C循環鹽暴露試驗。其他循環采用B循環。
為了避免其他金屬溶解離子(還原時形成陰極)的污染，不能將不同的金屬試樣浸泡在同一個鹽溶液中。
7.2.4 為檢查試驗結果的可重復性，有必要定時地確認試驗的腐蝕性。
注:附錄C規定了采用參比試樣評價腐蝕性的方法。
7.3 試驗時間
試驗時間應根據被測材料或產品的有關規定選擇。若無規定，應由相關雙方協商確定。
注:附錄A中給出了不同種類金屬抗腐蝕性能所需的暴露時間。
7.4 試驗后試樣的處理
試驗結束后取出試樣，清洗前干燥0.5h~1h，以減小腐蝕產物的損失。在檢測之前要小心地將試樣表面殘留的鹽溶液除去。
注:可用溫度不高于40 ℃的清潔流動水輕輕浸泡，以除去試樣表面殘留的鹽溶液，然后立即將試樣放置在距離吹風口大約為 300 mm，氣流壓力不超過 200 kPa 的氣流中干燥。