【技术答疑】紧固件中性盐雾试验一小时相当于多长时间不生锈呢?

【技术答疑】紧固件中性盐雾试验一小时相当于多长时间不生锈呢??一文解析!!

工业熊


中性盐雾试验一小时相当于多长时间不生锈呢?


盐雾试验用的是普通盐水吗?


盐雾试验的原理是什么?


盐雾试验的影响因素有哪些?


如何增强产品耐盐雾腐蚀时间呢?


大家都在问的问题,您想要的答案,都在文章里,和工业熊一起先从了解盐雾试验的原理和常见问题开始咯~!

盐雾腐蚀原理


腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。金属材料大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。


盐雾腐蚀主要对金属材料的腐蚀,主要是导电的盐溶液渗入金属内部发生电化学反应,形成“低电位金属—电解质溶液一高电位杂质”微电池系统,发生电子转移,作为阳极的金属出现溶解,形成新的化合物即腐蚀物。盐雾腐蚀破坏过程中起主要作用的是氯离子,它具有很强的穿透本领,容易穿透金属氧化层进入金属内部,破坏金属的钝态;同时,氯离子具有很小的水合能,容易被吸附在金属表面,取代保护金属的氧化层中的氧,使金属受到破坏。


盐雾测试方法及分类

盐雾测试就是一种人造气氛的加速抗腐蚀评估方法。它是将一定浓度的盐水雾化;然后喷在一个密闭的恒温箱内,通过观察被测样品在箱内放置一段时间后的变化来反映被测样品的抗腐蚀性,它是一种加速测试方法,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大幅提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大幅缩短。


如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。但人工加速模拟试验仍然与天然环境不同,因而也不能代替。


盐雾试验主要分为4种:

1NSS---neutral salt spray

中性盐雾试验

2AASS---acetic acid salt spray

乙酸盐雾试验

3CASS---copper-accelerated acetic acid salt spray

铜加速乙酸盐雾试验

4---交变盐雾试验。


GB/T 101254种盐雾测试方法的对比


盐雾试验的简介


人工模拟盐雾试验又包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。


▆铜盐加速醋酸盐雾试验(CASS试验)是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验,试验温度为50℃,盐溶液中加入少量氯化铜,强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度大约是NSS试验的 8倍。


▆乙酸盐雾试验(AASS试验)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降为(3.1-3.3)范围内,溶液变成酸性,最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。


▆中性盐雾试验(NSS试验)是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6.5~7.2)作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃,要求盐雾的沉降率在1~2ml/80cm².h之间。


▆交变盐雾试验 是一种综合盐雾试验,它实际上是中性盐雾试验加恒定湿热试验,它主要用于空腔型的整机产品,通过潮态环境的渗透,使盐雾腐蚀不但在表面产生,同时也在产品内部产生,它是将产品在盐雾和湿热两种环境条件下交替转换,最后考核整机产品的电性能和机械性能有无变化。


盐雾试验影响因素


试验温湿度

金属腐蚀的临界相对湿度大约为70%。当相对湿度达到或超过这个临界湿度时,盐将潮解而形成导电性能良好的电解液。当相对湿度降低,盐溶液浓度将增加直至析出结晶盐,腐蚀速度相应降低。温度升高,分子运动加剧,高盐雾腐蚀速度越快。国际电工委员会指出:温度每升高10℃,腐蚀速度提高2~3倍,电解质的导电率增加10~20%。对于中性盐雾试验,一般认为试验温度选在35℃较为恰当。


溶液浓度

浓度在5%以下时,钢、镍、黄铜的腐蚀速度随浓度的增加而增加;当浓度大于5%时,这些金属的腐蚀速度却随着浓度的增加而下降。这是因为,在低浓度范围内,氧含量随盐浓度的增加而增加;当盐浓度增加到5%时,氧含量达到相对的饱和,如果盐浓度继续增加,氧含量则相应下降。氧含量下降,氧的去极化能力也下降即腐蚀作用减弱。对于锌、镉、铜等金属,腐蚀速度却始终随着盐溶液浓度的增加而增加。


样品放置角度

盐雾的沉降方向是接近垂直方向的,样品水平放置时,它的投影面积最大,样品表面承受的盐雾量也最多,因此腐蚀最严重。GB/T 2423.17-93标准规定:平板状样品的放置方法,应该使受试面与垂直方向成30度角。


④pH

pH值越低,溶液中氢离子浓度越高,酸性越强腐蚀性也越强。中性盐雾试验(NSS)  pH值为6.5~7.2。由于受到环境因素的影响,盐溶液的pH值会发生变化。需要稳定试验过程中盐溶液pH值。


盐雾腐蚀试验设备

盐雾试验箱简图

工业熊盐雾试验设备实拍图,工业熊盐雾箱开箱图


试验环境温度、

喷雾方式及饱和塔温度要求

盐雾颗粒越细,所形成的表面积越大,被吸附的氧量越多,腐蚀性也越强。现在主要采用喷塔法。


喷雾方式:喷雾方式分为连续喷雾和周期性喷雾。

1.连续喷雾----恒定盐雾试验

2.周期性喷雾----交变盐雾试验(它对某些样品在试验条件下起到加速的作用,另外该程序在某些方面模拟了天然环境因素的规律、提供了更真实的试验条件,试验结果比较接近实际情况)

试验温度:35±2℃;饱和塔温度:47±2℃


盐雾实验的判定方法


盐雾试验的结果评定方法包括:评级法、腐蚀物出现评定法、称重法


评级法

是把腐蚀而积与总而积之比的百分数按一定的方法划分成几个级别,以某个级别作为合格判定依据,它适合平板样品进行评价。如GB/T6461-2002。


腐蚀物出现评定法

这是一种定性的判定方法,它以盐雾腐蚀试验后,产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定。


称重法

这是通过对腐蚀试验前后样品的重量进行称重的方法,计算出受腐蚀损失的重量来对样品耐腐蚀质量进行评判,它特别适用于对某种金属耐腐蚀质量进行考核。

腐蚀速率计算方法:

V失— 金属腐蚀速率,g/m2·h;

m0 — 试件腐蚀前的质量,g;

m1 — 试件腐蚀前的质量,g;

S — 试件的面积,m2;

t — 试件的腐蚀时间,h。


腐蚀产物

白锈是相对于红锈命名的,红锈是金属基体腐蚀呈现的锈蚀产物,白锈则是镀锌钝化层的腐蚀产物,也就是说锌腐蚀产生白锈,白锈的主要成分为氢氧化锌。

白锈呈白色絮状,结构松散,去除后在镀层表面对应位置会留下黑色斑迹,表明镀层已经失去防腐作用,进一步腐蚀则会呈现红锈状态。


盐雾试验相关的标准


标准号

标准名称

GB/T 10125-2012

人造气氛腐蚀试验 盐雾试验

GB/T 12967.3-2008

铝及铝合金阳极氧化膜检测方法第3部分:铜加速乙酸盐雾试验(CASS试验)

GB/  T6461-2002

金属基体上金属和其它无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级

GB/T  2423.17-2008

电工电子产品环境试验 2部分:试验方法 试验Ka:盐雾

GB/T  2423.18-2012

环境试验 2部分:试验方法 试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)

JB 4159-1999

热带电工产品通用技术要求

GJB 4.11-1983

船舶电子设备环境试验盐雾试验

ASTM B 117-2007

Standard Practice for Operating Salt Spray  (Fog) Apparatus

ASTM B  368-2003

Standard Test  Method for  Copper-Accelerated Acetic Acid-Salt  Spray (Fog) Testing

ASTM B 537-70  (2013)

Standard Practice for Ratingof Electroplated  Panels Subjected to Atmospheric Exposure

ASTM D  1654-2005

Standard Test  Method for Evaluation of Painted or Coated Speciments Subjected to Corrosive  Environment

ASTM G 85  -2011

Standard Practice for Modified Salt Spray  (Fog) Testing


盐雾试验一小时相当于自然环境多久?


工业熊带大家了解这个非常关心的问题。

盐雾试验分为二大类,一类为天然环境暴露试验,另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。


具体时间换算为:

中性盐雾试验24h ⇌ 自然环境1

醋酸盐雾试验24h ⇌ 自然环境3

铜盐加速醋酸盐雾试验24h ⇌ 自然环境8


如何增强产品的耐盐雾腐蚀时间


对防腐性能起到决定因素是涂镀层的厚度。同时电镀层的铬酸盐转化膜的差异,封闭层也会影响盐雾实验的时间。涂镀产品的包装运输方式,也会影响金属的防腐蚀性能,特别是螺纹部分。

工业熊推荐产品规格≤5mm,或者螺距<1mm时,可选用锌镍涂层,在保证螺纹配合精度的情况下,可以提升零件的耐腐蚀性能。对于大规格,高强度紧固件,可选用锌铝涂层,具有优良的耐腐蚀能力。工业熊可依据客户需求,增加后处理涂层,增加耐腐蚀性能,或者稳定紧固件摩擦系数。