鹽霧腐蝕試驗(yàn)可以模擬出大氣環(huán)境下的鹽霧腐蝕,并且加快整個腐蝕進(jìn)度,在短時間內(nèi)就可以得到試驗(yàn)結(jié)果,在汽車行業(yè)發(fā)揮重要作用,可以測試產(chǎn)品的可靠性及質(zhì)量。開始出現(xiàn)的鹽霧試驗(yàn)類型為中性鹽霧試驗(yàn),腐蝕環(huán)境貼近中性,在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了各類試驗(yàn),例如ASS、CASS 等,后續(xù)研發(fā)出了交變鹽霧試驗(yàn),可以循環(huán)濕熱、鹽霧和干燥等階段,實(shí)現(xiàn)對各種環(huán)境的交替轉(zhuǎn)換,可以有效測試產(chǎn)品性能,現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了多種鹽霧腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法,適用于測試不同的汽車部件。
鹽霧是常見是一種常見的大氣腐蝕,存在自然環(huán)境中,腐蝕破壞性相對較強(qiáng)。鹽霧中含有大量的氯離子,會直接穿透金屬材料的表面,氧化及防護(hù)層都無法阻隔氯離子,在穿越材料表面以后,就會與金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),對材料造成巨大的破壞,表面腐蝕的同時還會改變原有性能,長時間腐蝕后還會通過空隙及裂縫投入產(chǎn)品內(nèi)部,進(jìn)一步腐蝕。
鹽霧腐蝕對于金屬材料的破壞較大,為了減少鹽霧腐蝕,可以開展鹽霧試驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)室模擬出大氣鹽霧腐蝕的狀態(tài),較天然環(huán)境相比較,實(shí)驗(yàn)室模擬的鹽霧腐蝕更強(qiáng)烈,氯化物濃度可以達(dá)到大氣環(huán)境的幾倍到幾十倍,這樣可以快速在實(shí)驗(yàn)室顯現(xiàn)出現(xiàn)金屬材料的腐蝕情況。在實(shí)驗(yàn)室24h 時間就可以模擬出天然環(huán)境1年的腐蝕情況,這樣可以大幅度縮短實(shí)驗(yàn)時間,并且模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確,在鹽霧試驗(yàn)過程中,會在實(shí)驗(yàn)室配備大量專業(yè)的模擬設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對鹽霧環(huán)境條件的監(jiān)測,屬于環(huán)境試驗(yàn)的一種。
現(xiàn)階段,最為常用的試驗(yàn)方法就是中性鹽霧試驗(yàn),也是出現(xiàn)最早的試驗(yàn)方法。在中性鹽霧試驗(yàn)過程中,要連續(xù)提供鹽霧,溫度在35 ℃左右,濕度在95%以上,采用氯化鈉鹽水(5%的濃度)制作1 ~2mL/(h·80 cm2)的沉降量,將鹽霧沉降到被測物體表面,然后根據(jù)實(shí)際需求確定試驗(yàn)時間,確定腐蝕情況[1]。
在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開發(fā)出來醋酸鹽霧試驗(yàn),試驗(yàn)條件與中性鹽霧試驗(yàn)基本一致,但是還要摻入一定量的冰醋酸,可以達(dá)到調(diào)節(jié)pH 值的作用,迅速將實(shí)驗(yàn)室pH調(diào)節(jié)為酸性(pH 值大概在3 左右),這樣鹽霧的性質(zhì)發(fā)生改變,被測物件處于酸性鹽霧環(huán)境中,腐蝕速度加快,可以達(dá)到中性鹽霧試驗(yàn)速度的3 倍。
近些年我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,同時也帶動工業(yè)發(fā)展,鹽霧試驗(yàn)的腐蝕速度也需不斷加快,所以更多的產(chǎn)品測驗(yàn)采取銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn),將試驗(yàn)溫度提高至50 ℃,在原來氯化鈉溶液中添加少量氯化銅,可以大幅度增加腐蝕程度。同時pH 值一般設(shè)定在3.1~3.3 ,腐蝕程度超過醋酸鹽霧試驗(yàn),腐蝕速度可以達(dá)到中性鹽霧試驗(yàn)的8 倍左右。
交變鹽霧試驗(yàn)屬于綜合性的試驗(yàn),將不同測試條件綜合運(yùn)用,在實(shí)驗(yàn)室組合循環(huán),這樣可以讓模擬環(huán)境更加貼近現(xiàn)實(shí)生活,被測部件處于潮態(tài)環(huán)境,不僅腐蝕表面,還會對產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生一定的腐蝕,在交變鹽霧試驗(yàn)過程中,會交替轉(zhuǎn)換兩種環(huán)境,一種為鹽霧環(huán)境,另一種為濕熱環(huán)境,在模擬試驗(yàn)結(jié)束以后,可以檢測電性能及機(jī)械性能,主要用于測試空腔型整機(jī)產(chǎn)品[2]。
循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)的加速性主要體現(xiàn)在3個方面。
1)鹽霧持續(xù)噴射,保證表面腐蝕持續(xù)進(jìn)行。在循環(huán)鹽霧腐蝕過程中,會將定量的鹽霧噴射出去,被測件會出現(xiàn)一系列的變化,包括生銹、氣泡等,而鹽霧在這個過程中持續(xù)供應(yīng),可以持續(xù)腐蝕被測件。
2)濕熱階段鹽霧積累會擴(kuò)散到被測件內(nèi)部。在被測件進(jìn)入到濕熱階段以后,雖然沒有向表面噴射鹽霧,但是原來積累的鹽霧還會附著在被測件物體表面,在濕熱環(huán)境下向內(nèi)部滲透,深度腐蝕被測件。
3)干燥階段加快表面腐蝕速率。在被測件進(jìn)入到干燥階段以后,相對濕度會逐漸性降低,這就增加鹽溶液濃度,腐蝕性更強(qiáng),加快對被測件的腐蝕。
在循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)過程中,被測件始終處于循環(huán)交替的狀態(tài),傳統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)方法過于簡單,僅僅在被測件的表面出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕,雖然會滲透到內(nèi)部,但是腐蝕模擬會偏離實(shí)際情況,而循環(huán)交替腐蝕將干燥、濕熱及鹽霧3個狀態(tài)循環(huán)交替,模擬的環(huán)境更加貼近真實(shí),加快測試速度,同時讓試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確真實(shí)。
循環(huán)鹽霧實(shí)驗(yàn)?zāi)M出的環(huán)境更加貼近大氣環(huán)境,并且循環(huán)組成較多,可以結(jié)合實(shí)際測試需求合理選擇,盡可能貼近使用環(huán)境,試驗(yàn)的復(fù)雜性更高。由于循環(huán)鹽霧腐蝕需要切換多個循環(huán)組合,為此需要安排專門的操作人員,近些年,隨著科技水平不斷提升,已經(jīng)可以利用單個試驗(yàn)箱完成所有的試驗(yàn)任務(wù)。
來源:期刊-《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》;作者:魏俊峰
引自:材易通
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