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金属材料大多数的腐蚀,发生在大气环境中,因为大气中含有氧气、污染物等腐蚀成分以及湿度、温度变化等腐蚀因素。
盐雾腐蚀,就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。
那么,盐雾试验时间1小时,相当于现场使用多长时间?
盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。
盐雾对金属材料的腐蚀,主要是导电的盐溶液渗入金属内部发生电化学反应,形成“低电位金属—电解质溶液一高电位杂质”微电池系统,发生电子转移,作为阳极的金属出现溶解,形成新的化合物即腐蚀物。
盐雾腐蚀破坏过程中起主要作用的是氯离子,它具有很强的穿透本领,容易穿透金属氧化层进入金属内部,破坏金属的钝态;同时,氯离子具有很小的水合能,容易被吸附在金属表面,取代保护金属的氧化层中的氧,使金属受到破坏。
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在天然环境下对某产品样品进行试验,腐蚀时间可能需要一年甚至数年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要数天甚至是数小时,即可得到相似的结果。
盐雾试验,主要分为4种:
● 乙酸盐雾试验(AASS);
● 铜加速乙酸盐雾试验(CASS);
● 交变盐雾试验。
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● 腐蚀物出现评定法;
● 称重法。
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RA:外观评级值;
A:计算RP 时,为基体金属腐蚀部分占总面积的百分比;计算RA 时,为保护层腐蚀部分占总面积的百分比。
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(图片来源:ISO 10289-1999)
如:JB4159-1999,GJB4.11-1983,GB/T4288-2003采用该方法对盐雾测试结果进行评估。
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腐蚀速率计算方法:
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m0:试件腐蚀后的质量,g;
m1:试件腐蚀前的质量,g;
S:试件的面积,m2;
t:试件的腐蚀时间,h。
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当相对湿度降低,盐溶液浓度将增加直至析出结晶盐,腐蚀速度相应降低。温度升高,分子运动加剧,高盐雾腐蚀速度越快。
国际电工委员会指出:温度每升高10℃,腐蚀速度提高2~3倍,电解质的导电率增加10~20%。对于中性盐雾试验,一般认为试验温度选在35℃较为恰当。
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氧含量下降,氧的去极化能力也下降即腐蚀作用减弱。
对于锌、镉、铜等金属,腐蚀速度却始终随着盐溶液浓度的增加而增加。
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研究结果表明:钢板与水平线成45度角时,每平方米的腐蚀失重量为250g,钢板平面与垂直线平行时,腐蚀失重量为每平方米140g。
GB/T 2423.17-93标准规定:平板状样品的放置方法,应该使受试面与垂直方向成30度角。
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中性盐雾试验(NSS)pH值为6.5~7.2。由于受到环境因素的影响,盐溶液的pH值会发生变化。
为此,国内外的盐雾试验标准对盐溶液的pH值范围都作了规定,并提出稳定试验过程中盐溶液pH值的办法,以提高盐雾试验结果的重现性。
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传统的喷雾方法包括气压喷射法和喷塔法,最明显的缺点是盐雾沉降量均匀性较差,盐雾颗粒直径较大。
不同的喷雾方法对盐溶液的pH值也会产生影响。
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人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。
它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。
如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。
人工模拟盐雾试验又包括:中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。
(1) 中性盐雾试验(NSS试验)
是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6~7)作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃,要求盐雾的沉降率在1~2ml/80cm².h之间。
(2) 醋酸盐雾试验(ASS试验)
是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降为3左右,溶液变成酸性,最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。
(3) 铜盐加速醋酸盐雾试验(CASS试验)
是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验,试验温度为50℃,盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜,强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度大约是NSS试验的 8倍。
综上,具体时间换算为:
- 中性盐雾试验24h ⇌ 自然环境1年
- 醋酸盐雾试验24h ⇌ 自然环境3年
- 铜盐加速醋酸盐雾试验24h ⇌ 自然环境8年