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金屬和合金的加速腐蝕試驗

GB/T 20854-2007《金屬和合金的腐蝕 循環暴露在鹽霧、“干” 和 “濕” 條件下的加速試驗》等同采用國際標準 ISO 14993-2001。該標準規定了試樣循環暴露于中性鹽霧、“干” 和 “濕” 試驗環境的條件,適用于金屬及其合金、金屬覆蓋層(陽極性的和陰極性的)、轉化覆蓋層、陽極氧化物覆蓋層、金屬材料上的有機覆蓋層等的加速腐蝕試驗。其主要內容如下:


  • 試驗原理:通過將金屬或合金試樣依次暴露在鹽霧、“干” 和 “濕” 等不同環境條件下,模擬實際使用過程中可能遇到的多種腐蝕因素,加速腐蝕過程,以在較短時間內評估材料的耐腐蝕性能。例如,先在鹽霧環境中使試樣表面形成鹽沉積物,再在 “干” 環境下促進鹽的結晶和干燥,接著在 “濕” 環境中使鹽溶解并形成電解質溶液,從而加速腐蝕反應。

  • 試驗設備

    • 鹽霧箱:能產生并維持規定的鹽霧環境,包括鹽霧的濃度、溫度、沉降量等參數。鹽霧的成分通常是氯化鈉溶液,濃度一般為(5±1)%(質量分數),鹽霧箱內的溫度一般控制在(35±2)℃,鹽霧沉降量應在規定范圍內,如每小時每 80cm2 面積上為 1 - 2ml。

    • 干燥設備:用于提供 “干” 環境,可通過加熱、通風等方式使試樣處于低濕度(一般相對濕度低于 30%)的條件下,溫度通常也控制在一定范圍內,如室溫至 60℃左右。

    • 濕度控制設備:用于營造 “濕” 環境,能將環境濕度調節至較高水平(一般相對濕度大于 95%),并保持一定的溫度,例如 40℃左右。

  • 試樣制備:對試樣的類型、尺寸、形狀等沒有明確規定,但要求試樣具有代表性,能反映實際材料的性能。試樣表面應進行適當的處理,如清洗、打磨等,以去除油污、銹跡等雜質,確保試驗結果的準確性。同時,試樣的數量應根據試驗目的和要求確定。

  • 試驗條件

    • 鹽霧暴露時間:根據材料的特性、試驗目的和預期的腐蝕程度確定,一般在數小時至數天不等。

    • “干” 環境暴露時間:通常為鹽霧暴露時間的一定比例,例如鹽霧暴露 8 小時后,進行 4 小時的 “干” 環境暴露,以促進鹽的結晶和干燥過程。

    • “濕” 環境暴露時間:也與鹽霧暴露時間相關,如鹽霧暴露 8 小時后,接著在 “濕” 環境中暴露 8 小時,使鹽溶解形成電解質溶液,加速腐蝕。

    • 試驗循環次數:根據材料的耐腐蝕性能要求和試驗時間確定,一般為幾個循環至幾十個循環不等。一個完整的循環包括鹽霧暴露、“干” 環境暴露和 “濕” 環境暴露三個階段。

  • 結果評定:通常根據試驗后試樣的外觀變化、質量變化、腐蝕缺陷的分布和數量等進行評定。外觀變化包括表面是否出現銹蝕、變色、起泡、剝落等現象;質量變化可通過稱重等方法測量試樣在試驗前后的質量差異;腐蝕缺陷的評定可依照 GB/T 6461 中描述的方法,對點蝕、裂紋、氣泡等缺陷的分布范圍和數量進行統計和分析。此外,還可以結合微觀檢查結果(如使用金相顯微鏡觀察試樣的微觀結構變化)和力學性能的變化(如拉伸強度、硬度等的改變)來綜合評估材料的耐腐蝕性能1


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