加速腐蝕測試

 

 

1.      范圍

這份標(biāo)準(zhǔn)描述了實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行加速腐蝕測試方法。這個(gè)測試方法提供了一系列循環(huán)條件（鹽溶液、不同的溫度、濕度和周圍環(huán)境）以加速金屬腐蝕。這個(gè)方法對于評(píng)價(jià)很多不同腐蝕機(jī)制很有效。測試時(shí)間可單獨(dú)決定以達(dá)到理想的腐蝕暴露程度。

同時(shí)，通過這個(gè)測試由于溫度、機(jī)械的和電的循環(huán)所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)也可別理解。見附錄A。

注釋：測試時(shí)間A和B可用于QC測試和認(rèn)可測試，取決于測試的目的。測試時(shí)間C和D或其他任何更改過的測試可用于認(rèn)可和開發(fā)目的。

1.1 測試方法包括1.25%鹽霧（0.9%氯化鈉，0.1%氯化鈣和0.25%碳酸氫鈉）加上高溫、高濕度和中等高溫干燥。測試需要一個(gè)16小時(shí)的工作日或一個(gè)自動(dòng)的循環(huán)測試箱。

重要信息：參考這個(gè)測試程序的工程圖紙和材料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)必須明確規(guī)定測試時(shí)間（A，B，C或D）或規(guī)定如表1所示的測試循環(huán)數(shù)（例如：GM9540P，測試）。另外，測試時(shí)間A和B可用于質(zhì)量控制測試和認(rèn)可測試，取決于測試的目的。測試時(shí)間C和D或其他任何更改過的測試可用于認(rèn)可目的。

表1 目標(biāo)質(zhì)量損耗的周期

	測試持續(xù)時(shí)間
	A	B	C	D
測試方法	8個(gè)周期 2	16個(gè)周期 4	40個(gè)周期 10	80個(gè)周期 20

 

 

 

 

表2-質(zhì)量損耗目標(biāo)范圍，mg（測試結(jié)束后）

初始厚度		測試持續(xù)時(shí)間
mm	in	A	B	C	D
0.      79 1.      1.59 2.      3.18 3.      6.35	1/32 1/16 1/8 1/4	828-1228 874-1274 965-1375 1147-1547	1496-1896 1574-1974 1731-2131 2043-2443	3210-3810 3378-3978 3712-4312 4379-4979	6038-6638 6345-6945 6957-7557 8178-8778

*這些質(zhì)量損耗值是與表1中的測試持續(xù)時(shí)間要求相應(yīng)的，并且這些值僅應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)測試程序。測試的更改可能到達(dá)或達(dá)不到相應(yīng)的質(zhì)量損耗。

注釋1：一個(gè)循環(huán)周期包括表4中所描述的。通常，一個(gè)循環(huán)需要一天才能完成。測試時(shí)間由測試周期數(shù)決定。

注釋2：一個(gè)階段包括周期的預(yù)測數(shù)。8個(gè)周期為一階段。

注釋3：表2所示的質(zhì)量損耗值是用于驗(yàn)證測試產(chǎn)生了正確的腐蝕量。

2.      參考標(biāo)準(zhǔn)

GM4465P           GM9508P             GM9102P             ASTM B117

3.      設(shè)備和測試材料

3.1 測試設(shè)備

3.1.1 霧氣濕度箱

這個(gè)濕度箱應(yīng)如GM4465P和表3所述。（在達(dá)到平衡之后，在產(chǎn)品上會(huì)產(chǎn)生水霧或小水滴）。

3.1.2 鹽霧應(yīng)用。

鹽霧溶液應(yīng)如表3所述。溶液應(yīng)以霧狀噴射（例如，從塑料瓶到測試樣件和材料上）。噴嘴應(yīng)能將鹽溶液噴成霧狀。也可以使用手動(dòng)泵噴射或用無油調(diào)控器控制的虹吸管進(jìn)行噴射。噴射量應(yīng)足以能將前一次噴射留下來的鹽沉積物沖洗干凈。（測試樣件和材料應(yīng)完全濕透）。

3.1.3 干燥環(huán)境

干燥環(huán)境區(qū)域應(yīng)維持足夠的空氣循環(huán)防止出現(xiàn)溫差層，同時(shí)允許材料的徹底干燥。溫度和濕度條件如表3所示。

 

 

 

表3—測試參數(shù)

**對于噴射溶液，氯化鈣或NaHCO₃必須單獨(dú)分開溶解，再和其他溶液混合。如果固體材料都一起溶解會(huì)產(chǎn)生不溶解的情況。

3.2 測試材料

3.2.1 腐蝕材料

材料包括一條寬為25.4mm，長為50.8mm的AISI 100+-1010鋼。四種材料厚度在表2中。

3.2.1.1 材料厚度的選擇由測試需求決定。

注釋： 不要將不同厚度的材料混放在同一材料支架上。

3.2.2測試樣件

測試樣件應(yīng)具有一定的代表性。樣件尺寸應(yīng)與測試持續(xù)時(shí)間要求相符。

4.      測試程序

4.1 材料/測試樣件的制備

4.1.1 每種材料上都應(yīng)印上永久性的號(hào)碼數(shù)字。

4.1.2 在使用前，腐蝕材料可用甲醇或丙酮溶液清洗，并精確地稱量。重量用mm表示，記錄并保存用作日后的參考。

注釋：在暴露前，將成型油/潤滑油或防腐油去除是很關(guān)鍵的。

4.2 材料支架制備

在測試開始前，用足夠的材料準(zhǔn)備材料支架以監(jiān)控測試。

4.2.1 用緊固件將材料固定到鋁或非金屬材料支架上，如圖1所示。螺栓、螺母和墊圈應(yīng)由非黑塑料材料制造，尼龍更好。圖1展示了材料支架的完整結(jié)構(gòu)。不同測試時(shí)間所需要的材料數(shù)量如表1所示。

 

 

4.2.2 每種材料在支架上的確切位置應(yīng)用事先壓印好的數(shù)字來識(shí)別，如圖1所示。

4.2.3 讓材料和支架表面之間留有至少5mm的間隙。所有的材料應(yīng)以與垂直方向成15°固定并且相互之間不能接觸。

4.2.4 材料支架應(yīng)放置在測試件的臨近區(qū)域，這樣可使得材料所處的測試環(huán)境與測試樣件的一致。

4.3 測試方法

測試步驟和測試方法見表4。每天重復(fù)循環(huán)周期直到到達(dá)所要求德測試時(shí)間。

4.3.1 對于鹽霧噴射試驗(yàn)，用噴霧器噴射樣件和材料直到完全濕透。鹽霧試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，樣件和材料是處于大氣環(huán)境中的。表4中的鹽霧試驗(yàn)時(shí)間可變化，變化范圍為±30分鐘，在試驗(yàn)前保證樣件是干燥的。

表4—測試方法

時(shí)間	試驗(yàn)
6:00am	鹽霧噴射試驗(yàn)（大氣環(huán)境中）
7:30am	鹽霧噴射試驗(yàn)（大氣環(huán)境中）
9:00am	鹽霧噴射試驗(yàn)（大氣環(huán)境中）
10:30am	鹽霧噴射試驗(yàn)（大氣環(huán)境中）
2:00pm	8小時(shí)的濕度箱暴露，包括1小時(shí)到達(dá)潮濕條件
10:00pm	8小時(shí)的干燥箱暴露，包括3小時(shí)到達(dá)干燥條件
周末	周圍大氣環(huán)境

 

*時(shí)間僅作參考。測試可以在任何時(shí)間開始，只要理解24小時(shí)為一個(gè)循環(huán)周期。

 

4.4 測試加速

從周圍大氣環(huán)境到潮濕環(huán)境條件以及從潮濕環(huán)境條件到干燥環(huán)境條件的濕度爬坡轉(zhuǎn)變時(shí)間對測試的加速非常地關(guān)鍵（這是因?yàn)樵谵D(zhuǎn)變階段腐蝕率是*高的）。從周圍大氣環(huán)境到潮濕環(huán)境條件的轉(zhuǎn)變時(shí)間大約為1小時(shí)。從潮濕環(huán)境條件到干燥環(huán)境條件的轉(zhuǎn)變時(shí)間大約為3小時(shí)。如果一個(gè)測試的環(huán)境條件轉(zhuǎn)變時(shí)間與規(guī)定的不同，為了到達(dá)材料/測試件的規(guī)定腐蝕損耗質(zhì)量，將使得測試周期的增加或減少。測試加速可通過使用標(biāo)準(zhǔn)的腐蝕材料和監(jiān)控裝置得到優(yōu)化和跟蹤。環(huán)境轉(zhuǎn)變時(shí)間是包括在規(guī)定的測試時(shí)間內(nèi)的。

4.5 測試監(jiān)控

在整個(gè)測試過程中，每個(gè)階段結(jié)束時(shí)腐蝕材料應(yīng)被取下并進(jìn)行分析。從支架的每端各取下一個(gè)測試材料進(jìn)行分析，稱其重要和質(zhì)量損耗評(píng)價(jià)。（例如：測試持續(xù)時(shí)間B，在8個(gè)循環(huán)周期后，取下2個(gè)測試材料進(jìn)行分析。在16個(gè)循環(huán)周期后，再取下2個(gè)進(jìn)行分析）。

4.5.1 在稱重前，輕輕地用沙子沖洗測試材料表面將其表面上的腐蝕產(chǎn)物清洗干凈。擦測試材料并進(jìn)行稱量，公式如下：

質(zhì)量損耗-（初始質(zhì)量）-（一個(gè)階段結(jié)束時(shí)的質(zhì)量）

4.5.2 將實(shí)際質(zhì)量損耗與目標(biāo)值相比較，參考表2中的目標(biāo)質(zhì)量損耗。

注釋：表2中沒有包括測試材料每階段的質(zhì)量損耗目標(biāo)值。為了檢查測試是否正確地進(jìn)行著，假設(shè)一個(gè)直線腐蝕率。因此，當(dāng)測試完成40%時(shí)，測試材料質(zhì)量損耗值應(yīng)大約為測試結(jié)束時(shí)的目標(biāo)值范圍的40%。

注釋：如果實(shí)際測得的質(zhì)量損耗值與表2中的目標(biāo)值不符，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并找出實(shí)驗(yàn)未達(dá)到目標(biāo)值的原因。

4.6檢驗(yàn)

測試樣件應(yīng)進(jìn)行檢查并在每個(gè)預(yù)定循環(huán)周期結(jié)束時(shí)拍照。如果測試件是塑料材料，那么任何變色/附著力降低（分層）等缺陷應(yīng)記錄。

4.7 測試結(jié)束

測試結(jié)束后用自來水沖洗測試件并晾干再進(jìn)行評(píng)價(jià)。一個(gè)測試循環(huán)周期未24小時(shí)，一個(gè)階段為8個(gè)循環(huán)周期。

5. 報(bào)告

除了樣件信息和測試結(jié)果，報(bào)告還應(yīng)說明測試共進(jìn)行了幾個(gè)循環(huán)周期，還應(yīng)包括測試的任何更改（附錄A）、測試設(shè)備和測試記錄表（附錄B）圖片文件和材料質(zhì)量損耗值。

6. 安全性

這個(gè)方法可能涉及危險(xiǎn)材料、操作和設(shè)備。此方法沒有說明全部安全問題

。建立合適安全和健康策略是這個(gè)方法使用者的責(zé)任。

 

 

 

 

 

 

 

附錄A

A1 更改

對這些程序的更改是結(jié)合工程判斷力在領(lǐng)域知識(shí)的基礎(chǔ)上作出的。目的在于提高測試預(yù)測領(lǐng)域性能的能力。

A2 測試

此測試包括3個(gè)轉(zhuǎn)換：一個(gè)周圍環(huán)境轉(zhuǎn)換（8小時(shí)）包括了鹽霧噴射試驗(yàn)，一個(gè)潮濕轉(zhuǎn)換（8小時(shí)）包括了浸樣件，溫度49℃（120°F），相對濕度100%。一個(gè)干燥轉(zhuǎn)換（8小時(shí)）包括了浸樣件，溫度60℃（140°F），相對濕度≤30%。

A2.1 周圍環(huán)境轉(zhuǎn)換

這個(gè)周圍環(huán)境轉(zhuǎn)換的更改可以是其他測試的增加，如防塵測試、砂礫噴射、機(jī)械循環(huán)、點(diǎn)循環(huán)、酸雨噴射和熱輸入。

A2.2 潮濕轉(zhuǎn)換

通常這個(gè)轉(zhuǎn)換不會(huì)有改變。

A2.3 干燥轉(zhuǎn)換

通常這個(gè)轉(zhuǎn)換不會(huì)有改變。

A3 測試樣件

如果可能的話，測試件的安裝應(yīng)與其在車輛上的位置一致。

A4更改事例

A4.1 選擇1-A/C壓縮測試更改。

周圍環(huán)境（8小時(shí)）

個(gè)循環(huán)的1 鹽霧噴射——壓縮機(jī)動(dòng)態(tài)的

第七個(gè)循環(huán)的1砂礫噴射——壓縮機(jī)靜態(tài)的

壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的1.5小時(shí)（循環(huán)12s開/3s關(guān)）

潮濕浸泡120°F/相對濕度100%（8小時(shí)）

干燥浸泡140°F/相對濕度≤30%（8小時(shí)）

一個(gè)測試循環(huán)為24小時(shí)，一個(gè)階段為8個(gè)循環(huán)周期。預(yù)期的測試持續(xù)時(shí)間為10個(gè)階段。

 

附錄B設(shè)備和測試記錄表

 

B1 測試設(shè)備

記錄測試設(shè)備并包括以下信息：

模型

溫度范圍

加熱過程

冷卻過程

循環(huán)過程

PH值

鹽溶液的傳導(dǎo)率

聚集率（建議4-8ml/h/80cm²±0.5mL/min）

鹽霧應(yīng)用方法

濕度范圍

潮濕過程

除濕過程

控制類型

記錄Yes/No

尺寸/容量

校準(zhǔn)過程

校準(zhǔn)頻率/上一次校準(zhǔn)

鹽溶液的替換頻率（每周記錄）

鹽浸桶的容量

測試期間的平均周圍溫度和范圍

 

 

 

 

 

 

 

附錄C防塵測試

 

C1 灰塵類型

亞利桑那州灰塵

千分尺/微米	%小于
5.5	38±3
11	54±3
22	71±3
44	89±3
176	100

C2噴射儀器

改裝的園林噴粉機(jī)器。*好使用孔直徑為8mm的園林噴粉機(jī)。

C3  測試

測試進(jìn)行1s, 灰塵量未1g±0.25g。