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人造气氛腐蚀试验——盐雾试验大揭秘
做镀锌板的朋友一定很熟悉“盐雾试验”这个词,可能会深受折磨,深恶痛绝。今天小伍就来说说盐雾试验,让你以后不会“谈盐色变”!
1.为什么要做盐雾试验?
过去,曹孟德说:“乌龟虽然活得长,但它仍有它的时间。”也就是说,乌龟虽然命长,但总会有死的那24小时。
钢铁的寿命虽然比乌龟长,但也摆脱不了生老病死的自然规律(何况钢铁,宇宙终有一死)。钢铁的死亡叫做失败。失效有多种形式,三种基本形式是断裂、腐蚀和磨损。
盐雾试验与腐蚀密切相关。
为了选择适合设计使用寿命的材料,有必要对材料的寿命进行预测。在实际项目中,一旦选定并使用了某种材料,要中途更改几乎是不可能的,所以在选择材料之前的评估就更加重要了。
但是,钢材的预期使用寿命一般都很长。如何从腐蚀的角度选择合适的材料?
实验室加速腐蚀试验应运而生,盐雾试验就是其中之一。在盐雾试验中,将试件放在一般氯化钠溶液的细雾中,有时也会用到其他化学物质,以此来比较不同材料的使用预期。
2.盐雾试验分类
对于盐雾试验的要求,我国制定了多方面的标准方法。其中,GB/T 10125-2012人工大气腐蚀试验盐雾试验是一项综合性标准,包含了全部三项盐雾试验,即中性盐雾(NSS)、醋酸雾(ASS)和铜加速醋酸浴雾(CASS)。
三种盐雾试验的具体操作方法这里不做描述,但有必要提一下它们的适用对象,GB/T 10125-2012的正文中有提到:
(1)中性盐雾试验适用于:
—金属及其合金;
—金属涂层(阳极或阴极);
—转化膜;
—阳极氧化膜;
—金属基底上的有机涂层。
(2)醋酸盐雾试验适用于铜+镍+铬或镍+铬装饰涂层,也适用于铝的阳极氧化膜。
(3)铜加速醋酸盐雾试验适用于铜+镍+铬或镍+铬装饰涂层,也适用于铝的阳极氧化膜。
此外,GB/T 10125-2012的出台也有必要提醒:
3.三种盐雾试验方法的优缺点
(1)中性盐雾试验
是应用广泛的对象,比如我们钢贸商平时接触的镀锌板,用中性盐雾试验来评价比较合适。
中性盐雾试验法的缺点是试验周期长(由于介质的弱腐蚀性),可靠性差(特别是镀镍、镉、铬镀层与实际条件下得到的结果比较差)。
(2)醋酸盐雾试验
ASS试验适用于城市大气中行驶的汽车涂装部件,主要是铜镍铬涂层和镍铬涂层,也适用于铝的阳极氧化膜。ASS试验能很好地区分Ni+Cr电镀体系的质量差异,能满意地再现户外暴露腐蚀试验后的腐蚀特征。
ASS试验的缺点是加速系数的提高不尽如人意(如Ni+Cr系统的试验周期通常为8~114h),某些情况下重现性仍不理想(如微不连续镀铬系统结果有些异常)。
(3)铜加速醋酸盐雾试验
大量研究表明,CASS试验与装饰涂料的空气暴露试验结果有很好的一致性。尤其适用于镍铬镀层的质量检测。由于试验时间短,对开发新型耐腐蚀材料具有积极意义。资料显示,16h的CASS成绩相当于在美国底特律驾驶一年的结果,而l8h相当于在美国工业氛围中暴露一年的结果。
需要指出的是,CASS试验时,应严格控制试验参数,如溶液PH值、喷淋量、样品表面清洁度、样品放置位置、箱内溶液的凝结速度等。本方法主要适用于阴极涂层(铜、镍、铬涂层等)的耐蚀性试验。)在钢基体或锌合金铸件上以及铝或铝合金上的阳极氧化膜,但不适用于比较Cu-Ni-Cr和Ni-Cr涂层的相对耐蚀性,也不适用于不锈钢和黄铜基体。
4.干货!!不同厚度镀锌层耐盐雾腐蚀试验时间
做镀锌板的朋友一定经常听说“白锈”和“红锈”,那么是什么意思呢?
白锈是指锌层的腐蚀,因其腐蚀产物主要是ZnO和白色,故称为白锈。
红锈是指钢铁基体的腐蚀,因其腐蚀产物主要是Fe2O3,呈红色,故称为红锈。
(以下盐雾试验数据为中性盐雾试验)
明白了这一点,下面的结论就很显然了:白锈出现的时间与镀锌层厚度无关!只要表面的锌层开始腐蚀,白锈就已经发生了,不管锌层有多厚。白锈的出现时间与表面的钝化程度密切相关。
研究表明,非钝化热镀锌产品通常在2~8h出现5%的白锈,随后出现大面积白锈。另一方面,钝化后的热镀锌产品表面在24h后开始出现小面积白锈,直到出现5%的红锈,表面才部分腐蚀。
铁锈的出现时间与镀锌层的厚度密切相关,因为只有当锌层被腐蚀透时,才开始腐蚀钢铁基体。
红锈出现时间与镀锌层(无钝化)厚度的关系如下:
从单面镀锌层重量不小于70g/m2,可以保证红锈时间不小于96h(大部分用户要求)。
需要注意的是,涂油产品的样品在盐雾试验前要清洗干净,以防涂油影响试验的准确性。另外,涂防锈油本身也是一种性价比高的防腐表面处理。防锈油可以提供物理屏障,在一定程度上阻挡腐蚀介质对锌层的腐蚀。所以在长途运输中,即使是钝化产品,涂上一层防锈油也能提供更好的耐腐蚀性。
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