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浅谈盐雾试验加速

发布时间:2021-07-01      点击次数:132

浅谈盐雾试验加速

一、盐雾腐蚀原理

金属材料大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。
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。

盐雾测试就是一种人造气氛的加速抗腐蚀评估方法。它是将一定浓度的盐水雾化;然后喷在一个密闭的恒温箱内,通过观察被测样品在箱内放置一段时间后的变化来反映被测样品的抗腐蚀性。

二、盐雾试验分类

盐雾试验主要分为4种:中性盐雾试验(NSS); 酸性盐雾试验(AASS);铜加速乙酸盐雾试验(CASS); 交变盐雾试验。
 

三、盐雾试验的影响因素

温度:温度升高,分子运动加剧,高盐雾腐蚀速度越快。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。

溶液的浓度:浓度在5%以下时,钢、铜等的腐蚀速度随浓度的增加而增加;当浓度大于5%时,这些金属的腐蚀速度却随着浓度的增加而下降。在低浓度范围内,氧含量随盐浓度的增加而增加;当盐浓度增加到5%时,氧含量达到相对的饱和,如果盐浓度继续增加,氧含量则相应下降。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。样品的放置角度:盐雾的沉降方向是接近垂直方向的,样品水平放置时,它的投影面积最大,样品表面承受的盐雾量也最多,因此腐蚀最严重。据研究结果表明:钢板与水平线成45度角时,每平方米的腐蚀失重量为250 g,钢板平面与垂直线平行时,腐蚀失重量为每平方米140 g。pH值:pH值越低,溶液中氢离子浓度越高,酸性越强腐蚀性也越强。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。盐雾沉降量和喷雾方式:盐雾颗粒越细,所形成的表面积越大,被吸附的氧量越多,腐蚀性也越强。传统的喷雾方法有气压喷射法和喷塔法。

 

四、盐雾试验结果评定

盐雾试验的结果评定常用的方法包括:评级法;称重法。

评级法:是把腐蚀而积与总而积之比的百分数按一定的方法划分成几个级别,以某个级别作为合格判定依据,它适合平板样品进行评价。如GB/T6461-2002采用该方法对盐雾测试结果进行评估。

评级法:RP和RA值的计算方式:

RP—保护评级值;

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。

称重法:是通过对腐蚀试验前后样品的重量进行称重的方法,计算出受腐蚀损失的重量来对样品耐腐蚀质量进行评判。

腐蚀速率计算方法:

 

V失— 金属腐蚀速率,g/(m²·h);

m0 — 试件腐蚀前的质量,g;

m1 — 试件腐蚀后的质量,g;

S — 试件的面积,m2;

t — 试件的腐蚀时间,h。

 

五、盐雾试验加速

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,其环境可控,可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。

(1)中性盐雾试验(NSS试验):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。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。

(2)酸性盐雾试验(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。

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