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金屬和合金的加速腐蝕試驗

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》等同采用國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 14993-2001。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣循環(huán)暴露于中性鹽霧、“干” 和 “濕” 試驗環(huán)境的條件,適用于金屬及其合金、金屬覆蓋層(陽極性的和陰極性的)、轉(zhuǎn)化覆蓋層、陽極氧化物覆蓋層、金屬材料上的有機(jī)覆蓋層等的加速腐蝕試驗。其主要內(nèi)容如下:


  • 試驗原理:通過將金屬或合金試樣依次暴露在鹽霧、“干” 和 “濕” 等不同環(huán)境條件下,模擬實際使用過程中可能遇到的多種腐蝕因素,加速腐蝕過程,以在較短時間內(nèi)評估材料的耐腐蝕性能。例如,先在鹽霧環(huán)境中使試樣表面形成鹽沉積物,再在 “干” 環(huán)境下促進(jìn)鹽的結(jié)晶和干燥,接著在 “濕” 環(huán)境中使鹽溶解并形成電解質(zhì)溶液,從而加速腐蝕反應(yīng)。

  • 試驗設(shè)備

    • 鹽霧箱:能產(chǎn)生并維持規(guī)定的鹽霧環(huán)境,包括鹽霧的濃度、溫度、沉降量等參數(shù)。鹽霧的成分通常是氯化鈉溶液,濃度一般為(5±1)%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),鹽霧箱內(nèi)的溫度一般控制在(35±2)℃,鹽霧沉降量應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),如每小時每 80cm2 面積上為 1 - 2ml。

    • 干燥設(shè)備:用于提供 “干” 環(huán)境,可通過加熱、通風(fēng)等方式使試樣處于低濕度(一般相對濕度低于 30%)的條件下,溫度通常也控制在一定范圍內(nèi),如室溫至 60℃左右。

    • 濕度控制設(shè)備:用于營造 “濕” 環(huán)境,能將環(huán)境濕度調(diào)節(jié)至較高水平(一般相對濕度大于 95%),并保持一定的溫度,例如 40℃左右。

  • 試樣制備:對試樣的類型、尺寸、形狀等沒有明確規(guī)定,但要求試樣具有代表性,能反映實際材料的性能。試樣表面應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚缜逑础⒋蚰サ龋匀コ臀邸P跡等雜質(zhì),確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時,試樣的數(shù)量應(yīng)根據(jù)試驗?zāi)康暮鸵蟠_定。

  • 試驗條件

    • 鹽霧暴露時間:根據(jù)材料的特性、試驗?zāi)康暮皖A(yù)期的腐蝕程度確定,一般在數(shù)小時至數(shù)天不等。

    • “干” 環(huán)境暴露時間:通常為鹽霧暴露時間的一定比例,例如鹽霧暴露 8 小時后,進(jìn)行 4 小時的 “干” 環(huán)境暴露,以促進(jìn)鹽的結(jié)晶和干燥過程。

    • “濕” 環(huán)境暴露時間:也與鹽霧暴露時間相關(guān),如鹽霧暴露 8 小時后,接著在 “濕” 環(huán)境中暴露 8 小時,使鹽溶解形成電解質(zhì)溶液,加速腐蝕。

    • 試驗循環(huán)次數(shù):根據(jù)材料的耐腐蝕性能要求和試驗時間確定,一般為幾個循環(huán)至幾十個循環(huán)不等。一個完整的循環(huán)包括鹽霧暴露、“干” 環(huán)境暴露和 “濕” 環(huán)境暴露三個階段。

  • 結(jié)果評定:通常根據(jù)試驗后試樣的外觀變化、質(zhì)量變化、腐蝕缺陷的分布和數(shù)量等進(jìn)行評定。外觀變化包括表面是否出現(xiàn)銹蝕、變色、起泡、剝落等現(xiàn)象;質(zhì)量變化可通過稱重等方法測量試樣在試驗前后的質(zhì)量差異;腐蝕缺陷的評定可依照 GB/T 6461 中描述的方法,對點蝕、裂紋、氣泡等缺陷的分布范圍和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計和分析。此外,還可以結(jié)合微觀檢查結(jié)果(如使用金相顯微鏡觀察試樣的微觀結(jié)構(gòu)變化)和力學(xué)性能的變化(如拉伸強(qiáng)度、硬度等的改變)來綜合評估材料的耐腐蝕性能1


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