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循環腐蝕試驗介紹 发布时间:2021-12-28

鹽霧試驗經歷了從恆定鹽霧、噴霧-乾燥試驗、循環腐蝕試驗到鹽霧紫外線循環暴露等試驗的過程。鹽霧紫外線循環暴露試驗與其他試驗方法相比,引入了紫外線及冷凝水對樣品或材料的影響參量,更真實地體現了自然環境暴露中紫外線及凝露對樣品機材料的影響。



金屬件的戶外腐蝕往往受到多種因素的綜合影響,這些因素往往並非孤立存在的。因此,很難模擬一種人工環境試驗能完全符合戶外實際使用的環境。從以往的鹽霧試驗結果來看,儘管恆定鹽霧試驗已被普遍認可並一直被認爲是腐蝕試驗的基礎試驗,但其與實際的自然腐蝕試驗無相關性。循環腐蝕試驗(CCT)主要應用於汽車工業,在恆定鹽霧試驗基礎上引入了高溫、溼度、低溫、乾燥等參量,儘可能考慮了自然環境中的諸多條件因素,目的爲取得與自然環境相關性更高的試驗結果。

 

1 循環腐蝕試驗的暴露條件

1)室溫條件

在CCT 測試中,室溫環境是指實驗室室溫條件。室溫條件通常可以非常緩慢地改變測試樣品的性能。例如,鹽霧噴淋後的樣品在室溫條件中放置兩小時。樣品實際上在特定溫度和溼度條件下經歷一個緩慢的乾燥過程。一般而言,"室溫條件"中沒有腐蝕性蒸汽和氣體。幾乎沒有氣體流動,溫度通常是 25±5℃,相對溼度爲 50% 或更低,每次測試時應監控並記錄實驗室條件。

 

2)箱內條件

非室溫條件通常指測試箱內暴露條件。在不同的非室溫條件之間的轉換,可以通過人工把測試樣品從一個試驗箱移動到另外一個試驗箱,或在全自動的試驗箱內,實現由一個條件到另一條件的循環。每次試驗需監控溫度和相對溼度。如果可能, 應該採用自動控制系統。溫度偏差應該精確到 ±3℃或更小。

 

3)鹽霧(噴淋)條件

鹽霧條件可在鹽霧試驗箱內實現,或在實驗室條件下人工操作。噴嘴可噴出霧狀鹽溶液。一般來說,除 NaCl(氯化鈉)外,也可使用含其他化學品的電解液來模擬酸雨或其它工業腐蝕。下圖表示的是鹽霧噴淋試驗過程。

 

4) 潮溼條件

CCT 測試程序通常要求高溼度條件。相對溼度要求爲 95-100%。ASTM D224711 測試標準中有這一要求。可以使用恆溫恆溼試驗箱來實現,或者使用自動循環試驗箱。

 

5)乾燥條件

乾燥條件可在一間開放式實驗室中或在一個試驗箱內實現。空間內空氣充分流通,這樣可避免分層且可乾燥樣品。"乾燥"的定義比較複雜,人們對指的是樣品的表面乾燥還是徹底乾燥還存有爭議。隨着產品腐蝕的滲透,樣品徹底乾燥所需的時間可能會增加。

  

6)浸泡腐蝕條件

這種條件通常包含特定濃度的電解液,一般情況下濃度爲5%,pH 值在4到8,溫度通常也是特定的。使用過程中,溶液可能被污染,應定期更換溶液。

 

7) 浸水條件

必須使用蒸餾水或去離子水。關於水質的要求可參考ASTM D1193標準。浸泡用的容器應由塑料或其它惰性材料製成。浸泡液的pH值在6到8之間, 溫度爲24±3℃ ,電導率在25 ℃ 時應小於50 mohm/cm。

 

2、樣品製備

彩塗板鹽霧試驗中試樣的製備主要有平板試樣、劃痕試樣、切口試樣等。不同試樣的試驗目的見下表:

  

3、暴露實驗注意事項

除了一般恆定鹽霧試驗注意事項外, CCT 暴露的多種測試條件給試驗結果重複性和再現性帶來更多的潛在問題。

 

1)試驗箱負荷

滿負荷的試驗箱通常比輕負荷的試驗箱,需要更長的時間來實現溫度轉變。爲了保證測試時空氣流通,試驗箱的負荷應均勻。

 

2) 轉換(斜坡) 時間

無論是人工操作還是全自動的試驗箱,轉換時間都是一個影響測試結果的因素。人工操作時,轉換時間是指把樣品從一個環境或暴露條件轉移到另一個環境或暴露條件所需的時間。全自動試驗箱中, 轉換時間是指設備改變箱內暴露條件所需的時間。自動比人工暴露給出更多可預測且可重複的轉變。轉換時間對測試結果的影響仍然需要進一步研究。因此,儘可能地監控並記錄轉換時間,轉換時間會隨着以下情況的改變而改變:室溫條件的變化、人工操作程序的變化、使用的儀器類型、試驗箱的負荷。

 

3)鹽霧沉降及均勻性

在傳統的鹽霧噴淋測試中,噴霧的均勻性通常通過在箱內不同位置收集鹽霧來檢測。不同於恆定鹽霧試驗,CCT 鹽霧沉降率的檢測不能在測試操作過程中完成。這是因爲絕大多數的 CCT 暴露規定鹽霧循環時間相對較短。因此,爲了測得在一個CCT 試驗裝置裏鹽霧沉降量的均勻性,我們必需收集在連續噴霧達 16 個小時的鹽霧沉降量。查看恆定鹽霧試驗的方法可獲得關於收集鹽霧沉降量的詳細說明。

 

4)測試中斷

當測試必須中斷時,被測樣品儘可能置於不被腐蝕的條件中。記錄所有的中斷情況及樣板的處理情況。



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