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人造氣氛腐蝕試驗(yàn)——鹽霧試驗(yàn)大揭秘
做鍍鋅板的朋友一定很熟悉“鹽霧試驗(yàn)”這個(gè)詞，可能會(huì)深受折磨，深?lèi)和唇^。今天小伍就來(lái)說(shuō)說(shuō)鹽霧試驗(yàn)，讓你以后不會(huì)“談鹽色變”！
1.為什么要做鹽霧試驗(yàn)？
過(guò)去，曹孟德說(shuō):“烏龜雖然活得長(zhǎng)，但它仍有它的時(shí)間。”也就是說(shuō)，烏龜雖然命長(zhǎng)，但總會(huì)有死的那24小時(shí)。
鋼鐵的壽命雖然比烏龜長(zhǎng)，但也擺脫不了生老病死的自然規(guī)律(何況鋼鐵，宇宙終有一死)。鋼鐵的死亡叫做失敗。失效有多種形式，三種基本形式是斷裂、腐蝕和磨損。
鹽霧試驗(yàn)與腐蝕密切相關(guān)。
為了選擇適合設(shè)計(jì)使用壽命的材料，有必要對(duì)材料的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。在實(shí)際項(xiàng)目中，一旦選定并使用了某種材料，要中途更改幾乎是不可能的，所以在選擇材料之前的評(píng)估就更加重要了。
但是，鋼材的預(yù)期使用壽命一般都很長(zhǎng)。如何從腐蝕的角度選擇合適的材料？
實(shí)驗(yàn)室加速腐蝕試驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生，鹽霧試驗(yàn)就是其中之一。在鹽霧試驗(yàn)中，將試件放在一般氯化鈉溶液的細(xì)霧中，有時(shí)也會(huì)用到其他化學(xué)物質(zhì)，以此來(lái)比較不同材料的使用預(yù)期。
2.鹽霧試驗(yàn)分類(lèi)
對(duì)于鹽霧試驗(yàn)的要求，我國(guó)制定了多方面的標(biāo)準(zhǔn)方法。其中，GB/T 10125-2012人工大氣腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)是一項(xiàng)綜合性標(biāo)準(zhǔn)，包含了全部三項(xiàng)鹽霧試驗(yàn)，即中性鹽霧(NSS)、醋酸霧(ASS)和銅加速醋酸浴霧(CASS)。
三種鹽霧試驗(yàn)的具體操作方法這里不做描述，但有必要提一下它們的適用對(duì)象，GB/T 10125-2012的正文中有提到:
(1)中性鹽霧試驗(yàn)適用于:
—金屬及其合金；
—金屬涂層(陽(yáng)極或陰極)；
—轉(zhuǎn)化膜；
—陽(yáng)極氧化膜；
—金屬基底上的有機(jī)涂層。
(2)醋酸鹽霧試驗(yàn)適用于銅+鎳+鉻或鎳+鉻裝飾涂層，也適用于鋁的陽(yáng)極氧化膜。
(3)銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn)適用于銅+鎳+鉻或鎳+鉻裝飾涂層，也適用于鋁的陽(yáng)極氧化膜。
此外，GB/T 10125-2012的出臺(tái)也有必要提醒:
3.三種鹽霧試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)中性鹽霧試驗(yàn)
是應(yīng)用廣泛的對(duì)象，比如我們鋼貿(mào)商平時(shí)接觸的鍍鋅板，用中性鹽霧試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)比較合適。
中性鹽霧試驗(yàn)法的缺點(diǎn)是試驗(yàn)周期長(zhǎng)(由于介質(zhì)的弱腐蝕性)，可靠性差(特別是鍍鎳、鎘、鉻鍍層與實(shí)際條件下得到的結(jié)果比較差)。
(2)醋酸鹽霧試驗(yàn)
ASS試驗(yàn)適用于城市大氣中行駛的汽車(chē)涂裝部件，主要是銅鎳鉻涂層和鎳鉻涂層，也適用于鋁的陽(yáng)極氧化膜。ASS試驗(yàn)?zāi)芎芎玫貐^(qū)分Ni+Cr電鍍體系的質(zhì)量差異，能滿意地再現(xiàn)戶(hù)外暴露腐蝕試驗(yàn)后的腐蝕特征。
ASS試驗(yàn)的缺點(diǎn)是加速系數(shù)的提高不盡如人意(如Ni+Cr系統(tǒng)的試驗(yàn)周期通常為8~114h)，某些情況下重現(xiàn)性仍不理想(如微不連續(xù)鍍鉻系統(tǒng)結(jié)果有些異常)。
(3)銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn)
大量研究表明，CASS試驗(yàn)與裝飾涂料的空氣暴露試驗(yàn)結(jié)果有很好的一致性。尤其適用于鎳鉻鍍層的質(zhì)量檢測(cè)。由于試驗(yàn)時(shí)間短，對(duì)開(kāi)發(fā)新型耐腐蝕材料具有積極意義。資料顯示，16h的CASS成績(jī)相當(dāng)于在美國(guó)底特律駕駛一年的結(jié)果，而l8h相當(dāng)于在美國(guó)工業(yè)氛圍中暴露一年的結(jié)果。
需要指出的是，CASS試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制試驗(yàn)參數(shù)，如溶液PH值、噴淋量、樣品表面清潔度、樣品放置位置、箱內(nèi)溶液的凝結(jié)速度等。本方法主要適用于陰極涂層(銅、鎳、鉻涂層等)的耐蝕性試驗(yàn)。)在鋼基體或鋅合金鑄件上以及鋁或鋁合金上的陽(yáng)極氧化膜，但不適用于比較Cu-Ni-Cr和Ni-Cr涂層的相對(duì)耐蝕性，也不適用于不銹鋼和黃銅基體。
4.干貨??！不同厚度鍍鋅層耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)時(shí)間
做鍍鋅板的朋友一定經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)“白銹”和“紅銹”，那么是什么意思呢？
白銹是指鋅層的腐蝕，因其腐蝕產(chǎn)物主要是ZnO和白色，故稱(chēng)為白銹。
紅銹是指鋼鐵基體的腐蝕，因其腐蝕產(chǎn)物主要是Fe2O3，呈紅色，故稱(chēng)為紅銹。
(以下鹽霧試驗(yàn)數(shù)據(jù)為中性鹽霧試驗(yàn))
明白了這一點(diǎn)，下面的結(jié)論就很顯然了:白銹出現(xiàn)的時(shí)間與鍍鋅層厚度無(wú)關(guān)！只要表面的鋅層開(kāi)始腐蝕，白銹就已經(jīng)發(fā)生了，不管鋅層有多厚。白銹的出現(xiàn)時(shí)間與表面的鈍化程度密切相關(guān)。
研究表明，非鈍化熱鍍鋅產(chǎn)品通常在2~8h出現(xiàn)5%的白銹，隨后出現(xiàn)大面積白銹。另一方面，鈍化后的熱鍍鋅產(chǎn)品表面在24h后開(kāi)始出現(xiàn)小面積白銹，直到出現(xiàn)5%的紅銹，表面才部分腐蝕。
鐵銹的出現(xiàn)時(shí)間與鍍鋅層的厚度密切相關(guān)，因?yàn)橹挥挟?dāng)鋅層被腐蝕透時(shí)，才開(kāi)始腐蝕鋼鐵基體。
紅銹出現(xiàn)時(shí)間與鍍鋅層(無(wú)鈍化)厚度的關(guān)系如下:
從單面鍍鋅層重量不小于70g/m2，可以保證紅銹時(shí)間不小于96h(大部分用戶(hù)要求)。
需要注意的是，涂油產(chǎn)品的樣品在鹽霧試驗(yàn)前要清洗干凈，以防涂油影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。另外，涂防銹油本身也是一種性?xún)r(jià)比高的防腐表面處理。防銹油可以提供物理屏障，在一定程度上阻擋腐蝕介質(zhì)對(duì)鋅層的腐蝕。所以在長(zhǎng)途運(yùn)輸中，即使是鈍化產(chǎn)品，涂上一層防銹油也能提供更好的耐腐蝕性。
