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金屬材料腐蝕試驗測試
點擊次數:1766 更新時間:2021-03-01

金屬材料大多數的腐蝕發生在大氣環境中,大氣中含有氧氣、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。

鹽霧腐蝕就是一種常見和破壞性的大氣腐蝕。
鹽霧對金屬材料的腐蝕,主要腐蝕成分是氯化鈉。主要是導電的鹽溶液滲入金屬內部發生電化學反應,形成“低電位金屬—電解質溶液一高電位雜質”微電池系統,發生電子轉移,作為陽極的金屬出現溶解,形成新的化合物即腐蝕物。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子,它具有很強的穿透本領,容易穿透金屬氧化層進入金屬內部,破壞金屬的鈍態;同時,氯離子具有很小的水合能,容易被吸附在金屬表面,取代保護金屬的氧化層中的氧,使金屬受到破壞。
一、
鹽霧腐蝕危害
1)
鹽霧腐蝕會破壞金屬保護層,使它失去裝飾性,降低機械強度;
2)一些電子元器件和電器線路,由于腐蝕而造成電源線路中斷,特別是在有振動的環境中,尤為嚴重;
3)當鹽霧降落在絕緣體表面時,將使表面電阻降低;絕緣體吸收鹽溶液后,它的體積電阻將降低四個數量級;
4)機械部件或運動部件的活動部位由于腐蝕物的產生,而增加摩擦力以至造成運動部件被卡死。
二、鹽霧試驗方法
鹽水噴霧試驗機
鹽霧試驗分為二大類,一類為天然環境暴露試驗,另一類為人工加速模擬鹽霧環境試驗。后者是利用鹽霧試驗箱,在其容積空間內用人工的方法,制造鹽霧環境來對產品的耐鹽霧腐蝕性能質量進行考核。
與天然環境相比,其鹽霧環境的氯化物的鹽濃度,可以是一般天然環境鹽霧含量的幾倍或幾十倍,使腐蝕速度大大提高,對產品進行鹽霧試驗,得出結果的時間也大大縮短。
如在天然暴露環境下對某產品樣品進行試驗,待其腐蝕可能要1年,而在人工模擬鹽霧環境條件下試驗,只要24小時,即可得到相似的結果。但人工加速模擬試驗仍然與天然環境不同,因而也不能代替。
中性鹽霧試驗(NSS試驗)
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗
三、結果判定
鹽霧試驗的目的是為了考核產品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質量,而鹽霧試驗結果判定正是對產品質量的宣判,它的判定結果是否正確合理,是正確衡量產品或金屬抗鹽霧腐蝕質量的關鍵。鹽霧試驗結果的判定方法有:評級判定法、稱重判定法、腐蝕物出現判定法、腐蝕數據統計分析法。
1)評級判定法:把腐蝕面積與總面積之比的百分數按一定的方法劃分成幾個級別,以某一個級別作為合格判定依據,適合于平板樣品評價。
2)稱重判定法:通過對腐蝕試驗前后樣品的重量變化,計算出受腐蝕損失的重量(或增重)來對樣品耐腐蝕質量進行評判,適用于對某種金屬耐腐蝕質量進行考核。
3)腐蝕物出現判定法:是一種定性的判定法,它以鹽霧腐蝕試驗后產品是否產生腐蝕現象來對樣品進行判定,一般產品標準中大多采用此方法。
4)腐蝕數據統計分析法:主要用于分析、統計腐蝕情況,而不是具體用于某一具體產品的質量判定
四、影響因素
影響鹽霧試驗結果的主要因素包括:試驗溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式等。
1)試驗溫濕度
溫度和相對濕度影響鹽霧的腐蝕作用。金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%。當相對濕度達到或超過這個臨界濕度時,鹽將潮解而形成導電性能良好的電解液。當相對濕度降低,鹽溶液濃度將增加直至析出結晶鹽,腐蝕速度相應降低。試驗溫度越高鹽霧腐蝕速度越快。對于中性鹽霧試驗,大多數學者認為試驗溫度選在35℃較為恰當。
2)鹽溶液的濃度
鹽溶液的濃度對腐蝕速度的影響與材料和覆蓋層的種類有關。濃度在5%以下時鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加;當濃度大于5%時,這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降。
3)樣品的放置角度
樣品的放置角度對鹽霧試驗的結果有明顯影響。鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的,樣品水平放置時,它的投影面積大,樣品表面承受的鹽霧量也多,因此腐蝕嚴重。GB/T2423.17-93標準規定“平板狀樣品的放置方法,應該使受試面與垂直方向成30度角。
4)鹽溶液的pH值
鹽溶液的pH值是影響鹽霧試驗結果的主要因素之一。pH值越低,溶液中氫離子濃度越高,酸性越強腐蝕性也越強。以Fe/Zn、Fe/Cd、Fe/Cu/Ni/Cr等電鍍件的鹽霧試驗表明,鹽溶液的pH值為3.0的醋酸鹽霧試驗(ASS)的腐蝕性比pH值為6.5~7.2的中性鹽霧試驗(NSS)嚴酷1.5~2.0倍。
5)鹽霧沉降量和噴霧方式
6)試驗的持續時間

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