加速腐蝕測試

 

 

1.      范圍

這份標準描述了實驗室進行加速腐蝕測試方法。這個測試方法提供了一系列循環條件（鹽溶液、不同的溫度、濕度和周圍環境）以加速金屬腐蝕。這個方法對于評價很多不同腐蝕機制很有效。測試時間可單獨決定以達到理想的腐蝕暴露程度。

同時，通過這個測試由于溫度、機械的和電的循環所產生的協同效應也可別理解。見附錄A。

注釋：測試時間A和B可用于QC測試和認可測試，取決于測試的目的。測試時間C和D或其他任何更改過的測試可用于認可和開發目的。

1.1 測試方法包括1.25%鹽霧（0.9%氯化鈉，0.1%氯化鈣和0.25%碳酸氫鈉）加上高溫、高濕度和中等高溫干燥。測試需要一個16小時的工作日或一個自動的循環測試箱。

重要信息：參考這個測試程序的工程圖紙和材料規格標準必須明確規定測試時間（A，B，C或D）或規定如表1所示的測試循環數（例如：GM9540P，測試）。另外，測試時間A和B可用于質量控制測試和認可測試，取決于測試的目的。測試時間C和D或其他任何更改過的測試可用于認可目的。

表1 目標質量損耗的周期

	測試持續時間
	A	B	C	D
測試方法	8個周期 2	16個周期 4	40個周期 10	80個周期 20

 

 

 

 

表2-質量損耗目標范圍，mg（測試結束后）

初始厚度		測試持續時間
mm	in	A	B	C	D
0.      79 1.      1.59 2.      3.18 3.      6.35	1/32 1/16 1/8 1/4	828-1228 874-1274 965-1375 1147-1547	1496-1896 1574-1974 1731-2131 2043-2443	3210-3810 3378-3978 3712-4312 4379-4979	6038-6638 6345-6945 6957-7557 8178-8778

*這些質量損耗值是與表1中的測試持續時間要求相應的，并且這些值僅應用于標準測試程序。測試的更改可能到達或達不到相應的質量損耗。

注釋1：一個循環周期包括表4中所描述的。通常，一個循環需要一天才能完成。測試時間由測試周期數決定。

注釋2：一個階段包括周期的預測數。8個周期為一階段。

注釋3：表2所示的質量損耗值是用于驗證測試產生了正確的腐蝕量。

2.      參考標準

GM4465P           GM9508P             GM9102P             ASTM B117

3.      設備和測試材料

3.1 測試設備

3.1.1 霧氣濕度箱

這個濕度箱應如GM4465P和表3所述。（在達到平衡之后，在產品上會產生水霧或小水滴）。

3.1.2 鹽霧應用。

鹽霧溶液應如表3所述。溶液應以霧狀噴射（例如，從塑料瓶到測試樣件和材料上）。噴嘴應能將鹽溶液噴成霧狀。也可以使用手動泵噴射或用無油調控器控制的虹吸管進行噴射。噴射量應足以能將前一次噴射留下來的鹽沉積物沖洗干凈。（測試樣件和材料應完全濕透）。

3.1.3 干燥環境

干燥環境區域應維持足夠的空氣循環防止出現溫差層，同時允許材料的徹底干燥。溫度和濕度條件如表3所示。

 

 

 

表3—測試參數

**對于噴射溶液，氯化鈣或NaHCO₃必須單獨分開溶解，再和其他溶液混合。如果固體材料都一起溶解會產生不溶解的情況。

3.2 測試材料

3.2.1 腐蝕材料

材料包括一條寬為25.4mm，長為50.8mm的AISI 100+-1010鋼。四種材料厚度在表2中。

3.2.1.1 材料厚度的選擇由測試需求決定。

注釋： 不要將不同厚度的材料混放在同一材料支架上。

3.2.2測試樣件

測試樣件應具有一定的代表性。樣件尺寸應與測試持續時間要求相符。

4.      測試程序

4.1 材料/測試樣件的制備

4.1.1 每種材料上都應印上永久性的號碼數字。

4.1.2 在使用前，腐蝕材料可用甲醇或丙酮溶液清洗，并精確地稱量。重量用mm表示，記錄并保存用作日后的參考。

注釋：在暴露前，將成型油/潤滑油或防腐油去除是很關鍵的。

4.2 材料支架制備

在測試開始前，用足夠的材料準備材料支架以監控測試。

4.2.1 用緊固件將材料固定到鋁或非金屬材料支架上，如圖1所示。螺栓、螺母和墊圈應由非黑塑料材料制造，尼龍更好。圖1展示了材料支架的完整結構。不同測試時間所需要的材料數量如表1所示。

 

 

4.2.2 每種材料在支架上的確切位置應用事先壓印好的數字來識別，如圖1所示。

4.2.3 讓材料和支架表面之間留有至少5mm的間隙。所有的材料應以與垂直方向成15°固定并且相互之間不能接觸。

4.2.4 材料支架應放置在測試件的臨近區域，這樣可使得材料所處的測試環境與測試樣件的一致。

4.3 測試方法

測試步驟和測試方法見表4。每天重復循環周期直到到達所要求德測試時間。

4.3.1 對于鹽霧噴射試驗，用噴霧器噴射樣件和材料直到完全濕透。鹽霧試驗進行時，樣件和材料是處于大氣環境中的。表4中的鹽霧試驗時間可變化，變化范圍為±30分鐘，在試驗前保證樣件是干燥的。

表4—測試方法

時間	試驗
6:00am	鹽霧噴射試驗（大氣環境中）
7:30am	鹽霧噴射試驗（大氣環境中）
9:00am	鹽霧噴射試驗（大氣環境中）
10:30am	鹽霧噴射試驗（大氣環境中）
2:00pm	8小時的濕度箱暴露，包括1小時到達潮濕條件
10:00pm	8小時的干燥箱暴露，包括3小時到達干燥條件
周末	周圍大氣環境

 

*時間僅作參考。測試可以在任何時間開始，只要理解24小時為一個循環周期。

 

4.4 測試加速

從周圍大氣環境到潮濕環境條件以及從潮濕環境條件到干燥環境條件的濕度爬坡轉變時間對測試的加速非常地關鍵（這是因為在轉變階段腐蝕率是*高的）。從周圍大氣環境到潮濕環境條件的轉變時間大約為1小時。從潮濕環境條件到干燥環境條件的轉變時間大約為3小時。如果一個測試的環境條件轉變時間與規定的不同，為了到達材料/測試件的規定腐蝕損耗質量，將使得測試周期的增加或減少。測試加速可通過使用標準的腐蝕材料和監控裝置得到優化和跟蹤。環境轉變時間是包括在規定的測試時間內的。

4.5 測試監控

在整個測試過程中，每個階段結束時腐蝕材料應被取下并進行分析。從支架的每端各取下一個測試材料進行分析，稱其重要和質量損耗評價。（例如：測試持續時間B，在8個循環周期后，取下2個測試材料進行分析。在16個循環周期后，再取下2個進行分析）。

4.5.1 在稱重前，輕輕地用沙子沖洗測試材料表面將其表面上的腐蝕產物清洗干凈。擦測試材料并進行稱量，公式如下：

質量損耗-（初始質量）-（一個階段結束時的質量）

4.5.2 將實際質量損耗與目標值相比較，參考表2中的目標質量損耗。

注釋：表2中沒有包括測試材料每階段的質量損耗目標值。為了檢查測試是否正確地進行著，假設一個直線腐蝕率。因此，當測試完成40%時，測試材料質量損耗值應大約為測試結束時的目標值范圍的40%。

注釋：如果實際測得的質量損耗值與表2中的目標值不符，重復實驗，并找出實驗未達到目標值的原因。

4.6檢驗

測試樣件應進行檢查并在每個預定循環周期結束時拍照。如果測試件是塑料材料，那么任何變色/附著力降低（分層）等缺陷應記錄。

4.7 測試結束

測試結束后用自來水沖洗測試件并晾干再進行評價。一個測試循環周期未24小時，一個階段為8個循環周期。

5. 報告

除了樣件信息和測試結果，報告還應說明測試共進行了幾個循環周期，還應包括測試的任何更改（附錄A）、測試設備和測試記錄表（附錄B）圖片文件和材料質量損耗值。

6. 安全性

這個方法可能涉及危險材料、操作和設備。此方法沒有說明全部安全問題

。建立合適安全和健康策略是這個方法使用者的責任。

 

 

 

 

 

 

 

附錄A

A1 更改

對這些程序的更改是結合工程判斷力在領域知識的基礎上作出的。目的在于提高測試預測領域性能的能力。

A2 測試

此測試包括3個轉換：一個周圍環境轉換（8小時）包括了鹽霧噴射試驗，一個潮濕轉換（8小時）包括了浸樣件，溫度49℃（120°F），相對濕度100%。一個干燥轉換（8小時）包括了浸樣件，溫度60℃（140°F），相對濕度≤30%。

A2.1 周圍環境轉換

這個周圍環境轉換的更改可以是其他測試的增加，如防塵測試、砂礫噴射、機械循環、點循環、酸雨噴射和熱輸入。

A2.2 潮濕轉換

通常這個轉換不會有改變。

A2.3 干燥轉換

通常這個轉換不會有改變。

A3 測試樣件

如果可能的話，測試件的安裝應與其在車輛上的位置一致。

A4更改事例

A4.1 選擇1-A/C壓縮測試更改。

周圍環境（8小時）

*個循環的1 鹽霧噴射——壓縮機動態的

第七個循環的1砂礫噴射——壓縮機靜態的

壓縮機運轉時間的1.5小時（循環12s開/3s關）

潮濕浸泡120°F/相對濕度100%（8小時）

干燥浸泡140°F/相對濕度≤30%（8小時）

一個測試循環為24小時，一個階段為8個循環周期。預期的測試持續時間為10個階段。

 

附錄B設備和測試記錄表

 

B1 測試設備

記錄測試設備并包括以下信息：

模型

溫度范圍

加熱過程

冷卻過程

循環過程

PH值

鹽溶液的傳導率

聚集率（建議4-8ml/h/80cm²±0.5mL/min）

鹽霧應用方法

濕度范圍

潮濕過程

除濕過程

控制類型

記錄Yes/No

尺寸/容量

校準過程

校準頻率/上一次校準

鹽溶液的替換頻率（每周記錄）

鹽浸桶的容量

測試期間的平均周圍溫度和范圍

 

 

 

 

 

 

 

附錄C防塵測試

 

C1 灰塵類型

亞利桑那州灰塵

千分尺/微米	%小于
5.5	38±3
11	54±3
22	71±3
44	89±3
176	100

C2噴射儀器

改裝的園林噴粉機器。*好使用孔直徑為8mm的園林噴粉機。

C3  測試

測試進行1s, 灰塵量未1g±0.25g。