介紹了模擬汽車腐蝕的試驗方法以及汽車腐蝕試驗與實驗室加速腐蝕試驗相關性研究的設計思路。以Q235材料標準樣品為研究對象，研究了整車車身區(qū)域強化腐蝕試驗中腐蝕量隨腐蝕時間的變化。通過對樣品進行中性鹽霧試驗，建立了整車強化腐蝕試驗的腐蝕數(shù)據(jù)與車身區(qū)域中性鹽霧試驗的相關性，即整車試驗在車身區(qū)域的腐蝕速率約為中性鹽霧試驗的1.6倍。
近年來，汽車企業(yè)越來越重視車輛腐蝕技術的發(fā)展，在車輛開發(fā)階段，將車身油漆和各系統(tǒng)零部件的腐蝕控制要求作為貫穿車輛開發(fā)、設計全過程的關鍵指標，通過鹽霧試驗、循環(huán)腐蝕試驗和車輛強化腐蝕試驗驗證車輛及零部件的防腐性能。然而，在防腐工作過程中，有兩個基本問題制約著腐蝕工程師開展汽車腐蝕工作。一是對汽車材料、零部件等產品進行鹽霧試驗和循環(huán)腐蝕試驗驗證時，驗證產品符合腐蝕控制要求，但整車強化腐蝕試驗驗證時，驗證產品不符合腐蝕控制要求，即實驗室腐蝕數(shù)據(jù)與整車強化腐蝕試驗腐蝕數(shù)據(jù)相關性差；其次，產品在實驗室測試和整車強化腐蝕試驗時，無可見腐蝕，測試結果符合腐蝕控制要求。但用戶使用時會出現(xiàn)腐蝕問題，即測試數(shù)據(jù)與整車運行數(shù)據(jù)相關性差。針對一個基礎問題，長城汽車、北京科技大學、國家腐蝕平臺等。共同開展了汽車腐蝕試驗數(shù)據(jù)與實驗室腐蝕試驗數(shù)據(jù)的相關性研究，為汽車腐蝕試驗的建立提供了數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)，為汽車產品腐蝕指數(shù)的定義提供了基礎數(shù)據(jù)和技術指導。
1汽車腐蝕模擬試驗方法
1.1車輛強化腐蝕試驗
整車強化腐蝕試驗是指模擬車輛在鹽霧、高溫高濕環(huán)境下存放、鹽水路面行駛、碎石路面行駛等工況下，車輛的耐腐蝕性能的綜合試驗方法。主要用于模擬沿海地區(qū)的咸味空氣、南方地區(qū)濕熱天氣、北方地區(qū)多雪多鹽的道路、砂石路面以及行車道路對汽車腐蝕的影響等氣候環(huán)境[1]。根據(jù)QC/T 732—2005《客車強化腐蝕試驗方法》，進行了車輛強化腐蝕試驗。該方法每個周期為24小時，10個腐蝕周期相當于一個腐蝕年。
1.2實驗室加速腐蝕試驗
實驗室加速腐蝕試驗主要用于測試和評價汽車總成、零部件和材料的腐蝕性能，包括鹽霧試驗和循環(huán)腐蝕試驗。
1.2.1鹽霧試驗
鹽霧試驗是通過將試樣置于產生鹽霧環(huán)境的試驗箱中，評價構件涂層的防護性能和材料的耐腐蝕性的試驗方法。鹽霧試驗主要用于模擬海洋大氣腐蝕對試驗樣品的影響[2]，主要分為中性鹽霧試驗(NSS)、醋酸鹽霧試驗(AASS)和銅加速醋酸鹽霧試驗(CASS)。按照GB/T 10125—2012《人工大氣腐蝕試驗鹽霧試驗》進行試驗。
1.2.2循環(huán)腐蝕試驗
循環(huán)腐蝕試驗是為模擬車輛在自然使用中的腐蝕而開發(fā)的綜合試驗，包括鹽霧、濕熱儲存、干燥等過程。不同于其他單一的溫度、濕度和腐蝕介質腐蝕情況的檢測方法，它通過腐蝕介質、鹽霧、濕熱和干燥循環(huán)的不同組合來模擬汽車零部件在大氣環(huán)境中的腐蝕情況[3]，試驗過程按照長城汽車公司內部標準進行。
整車腐蝕試驗與實驗室過程
2腐蝕相關性試驗設計
2.1腐蝕相關性試驗設計思路
采用實驗室鹽霧等車輛腐蝕強化試驗與加速試驗相互驗證的方法，旨在建立典型材料的車輛腐蝕強化試驗與實驗室試驗數(shù)據(jù)之間的相關性。因此，在選取冷軋板和鍍鋅板材料試件后，將每種材料分為兩組，A組進行車輛道路腐蝕強化試驗；B組在實驗室完成加速試驗。所有試驗完成后，檢測分析A組和B組的失重情況，得出腐蝕量和腐蝕速率，建立實驗室加速試驗與汽車道路強化腐蝕試驗的腐蝕速率關聯(lián)模型。
因為關于整車與零部件腐蝕相關性的研究項目包括了各種腐蝕試驗項目，如中性鹽霧試驗、循環(huán)腐蝕試驗、整車強化腐蝕試驗等，涉及到車身、底盤、機艙等各個領域的研究。，研究中有大量的相關數(shù)據(jù)。因此，有必要通過中性鹽霧試驗和汽車道路強化腐蝕試驗的相關性研究，建立車身典型區(qū)域腐蝕數(shù)據(jù)的相關性。
2.2數(shù)據(jù)檢測和分析
本試驗選用Q235標準試樣，分別進行汽車道路中性鹽霧試驗和強化腐蝕試驗。標準樣品的長度、寬度和厚度分別為50.08毫米、25.25毫米和1.45毫米。
根據(jù)整車12年內不會出現(xiàn)腐蝕穿孔的要求，進行了120個循環(huán)的整車強化腐蝕試驗，選取前50個循環(huán)的試驗結果進行整車試驗。試驗前，將10個樣品分別放在引擎蓋和側后輪罩上部(左右各5個樣品)，每10個循環(huán)左右各取一個樣品進行數(shù)據(jù)檢測；同時在實驗室進行中性鹽霧試驗，每隔48小時或72小時取出3個試樣，測試分析腐蝕量。
3結果分析與討論
通過對腐蝕數(shù)據(jù)的分析，建立了中性鹽霧試驗和車輛強化腐蝕試驗的數(shù)據(jù)相關性。預定周期試驗完成后，按照IS0 8407中規(guī)定的化學清洗方法去除腐蝕產物。用失重法測試試驗后標準樣品的腐蝕量，腐蝕量的計算按下式進行:
δM=M1 - M2
其中:δm-腐蝕量，g；
M1-樣品的初始質量，g；
M2-除銹后樣品的質量，g。
3.1腐蝕試驗結果和分析
全車強化腐蝕試驗中，可能的原因如下:整車進行鹽霧、高溫、高濕試驗時，與垂直方向的側壁相比，鹽霧、水蒸氣等腐蝕介質更容易先接觸到發(fā)動機罩較高的區(qū)域，該區(qū)域腐蝕介質的累積量較大，腐蝕環(huán)境較為惡劣；此外，引擎蓋在車輛前方，路試時車輛更容易受到外界腐蝕環(huán)境的影響，機艙內部的高溫環(huán)境也會對引擎蓋區(qū)域產生一定的影響，因此車身不同區(qū)域呈現(xiàn)出不同的腐蝕量，引擎蓋區(qū)域比側面區(qū)域的腐蝕略多。
240 ~ 432 h，腐蝕量隨時間的增加而迅速變化，432h后，腐蝕量隨時間的增加而趨于減緩，即腐蝕速率隨試驗時間的增加而由大變小。主要原因是，隨著腐蝕時間的增加，樣品的腐蝕加劇。一定時間后，樣品表面形成的銹層在一定程度上阻擋了鹽霧等腐蝕介質，導致腐蝕速度變慢。
3.2腐蝕相關性的建立
通過對Q235試樣整車強化腐蝕試驗和發(fā)動機罩處中性鹽霧試驗的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)試樣在整車試驗240小時和480小時的腐蝕量與中性鹽霧試驗384小時和768小時的腐蝕量大致相當，中性鹽霧試驗所需時間是整車強化腐蝕試驗的1.6倍。整車試驗在車身區(qū)域的腐蝕率約為中性鹽霧試驗的1.6倍，因為整車試驗和實驗室試驗都使用了相同規(guī)格的樣品。
結論4
本文介紹了模擬汽車腐蝕的試驗方法和汽車試驗與實驗室加速腐蝕試驗相關性研究的設計思路。以Q235材料標準樣品為研究對象，通過開展車輛強化腐蝕試驗和中性鹽霧試驗，研究試驗過程中腐蝕量隨腐蝕時間的變化，建立車輛強化腐蝕試驗與車身區(qū)域中性鹽霧試驗腐蝕數(shù)據(jù)的相關性。主要結論如下:
1)整車強化腐蝕試驗過程中，車身不同區(qū)域表現(xiàn)出不同的腐蝕量，發(fā)動機罩區(qū)域的腐蝕比側面區(qū)域略嚴重；
2)中性鹽霧試驗過程中，隨著試驗時間的增加，腐蝕速率有由大變小的趨勢；
3)全車強化腐蝕試驗在車身區(qū)域的腐蝕速率約為中性鹽霧試驗的1.6倍。