日期：2024-07-27 00:23
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摘要：隨著(zhù)國家工業(yè)、技術(shù)、經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品的應用范圍越來(lái)越廣。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命，許多工業(yè)產(chǎn)品都需要通過(guò)鹽霧腐蝕試驗來(lái)驗證，尤其是汽車(chē)產(chǎn)品。近幾年，鹽霧試驗的需求不斷增加，很多從業(yè)者也為如何進(jìn)行鹽霧試驗、如何提高試驗效率以及如何選擇鹽霧試驗的標準等問(wèn)題所困惑。因此，筆者查閱了國內外的相關(guān)資料，編輯成本。本文系統介紹了何為鹽霧試驗；鹽霧試驗的種類(lèi)；如何正確地進(jìn)行鹽霧、腐蝕試驗；不同行業(yè)國際國內標準的選擇。尤其重點(diǎn)介紹了鹽霧，腐蝕試驗在汽車(chē)行業(yè)中的應用。
原創(chuàng ) 《環(huán)境技術(shù)》 環(huán)境技術(shù)核心期刊 6天 2 鹽霧試驗概述
2.1 鹽霧腐蝕鹽霧腐蝕試驗的國際國內標準及在汽車(chē)行業(yè)里的應用
鹽霧腐蝕是一種常見(jiàn)和*具破壞性的大氣腐蝕。鹽霧中的氯離子會(huì )穿透金屬材料表面的氧化層和防護層，與內部金屬發(fā)生電化學(xué)反應，從而破壞金屬材料表面及其性能，進(jìn)而通過(guò)金屬表面的孔隙、裂縫對產(chǎn)品造成進(jìn)一步的影響和損壞。
2.2 鹽霧試驗鹽霧腐蝕試驗的國際國內標準及在汽車(chē)行業(yè)里的應用
鹽霧試驗是一種通過(guò)鹽霧試驗設備模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)檢測產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。是對環(huán)境中大氣鹽霧狀態(tài)的實(shí)驗室模擬，具標準化、加速性的特點(diǎn)。與天然環(huán)境相比，鹽霧試驗設備中氯化物的鹽濃度通常是天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍；甚至幾十倍。因此，腐蝕速度大大提高。在天然環(huán)境下暴露1年的鹽霧腐蝕狀態(tài)，在人工模擬鹽霧試驗環(huán)境條件下24小時(shí)即可完成，并得到相似的結果。出現*早且目前應用領(lǐng)域*廣的一種加速腐蝕試驗方法。試驗條件為連續鹽霧，溫度35?C；濕度95%以上；5%的氯化鈉鹽水溶液；溶液pH值設定在中性范圍（6.5～7.2）；降霧量為1～2mL/(h·80cm2)。鹽霧沉降在被測試驗件上，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間觀(guān)察其表面腐蝕狀態(tài)。在中性鹽霧試驗的基礎上發(fā)展起來(lái)的。試驗條件是在NSS的基礎上，在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，溶液的pH值降為3左右，形成酸性鹽霧。腐蝕速度約是 NSS試驗3倍。為了適應經(jīng)濟及工業(yè)的高速發(fā)展，近幾年更多的產(chǎn)品開(kāi)始采用這種加速醋酸鹽霧腐蝕試驗。試驗條件為溫度50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強烈誘發(fā)腐蝕。鹽霧收集液pH值為3.1-3.3，腐蝕速度可達NSS試驗的8倍。
3.4 交變鹽霧試驗 (循環(huán)腐蝕鹽霧試驗)
交變鹽霧試驗是一種綜合鹽霧試驗，即將鹽霧、干燥、濕熱（浸泡、潮濕和冷凝等）等測試條件進(jìn)行組合循環(huán)，模擬產(chǎn)品的實(shí)際應用環(huán)境。通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內部產(chǎn)生。該試驗將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉換，*后檢測整機產(chǎn)品的電性能和機械性能有無(wú)變化。
該試驗主要用于空腔型的整機產(chǎn)品的測試。
前3種鹽霧試驗種類(lèi)及試驗要求見(jiàn)表1。
1）在鹽霧階段，鹽霧噴射在被測件上，鹽霧溶液充當腐蝕介質(zhì)，使被測件發(fā)生電化學(xué)腐蝕，出現生銹、起泡或其它變化。通過(guò)鹽霧的連續噴射，可以保持腐蝕介質(zhì)的更新，試樣表面的腐蝕得以持續發(fā)展和進(jìn)行；2）在濕熱階段（浸泡、潮濕和冷凝等），通過(guò)鹽霧階段累積在試樣表面的腐蝕介質(zhì)，由試樣表面逐漸向試樣內部擴散，從而引起試樣深度方向的腐蝕；3）在干燥階段,隨著(zhù)濕度減小，導致試樣表面上鹽溶液濃度升高，引起表面腐蝕速率加快。通過(guò)鹽霧、濕、干三個(gè)階段組合交替循環(huán)，改變了傳統鹽霧連續噴射的簡(jiǎn)單狀態(tài)，使得腐蝕不但發(fā)生在被測件表面，也會(huì )向被測件內部快速滲透，加速被測件的腐蝕程度，縮短測試時(shí)間，試驗更趨嚴格和快速。
4.2 復雜性
5 循環(huán)腐蝕鹽霧試驗的行業(yè)市場(chǎng)需求
1）涂層材料行業(yè)：料和油漆等企業(yè) ；2）金屬和合金行業(yè)：鋼鐵企業(yè)、金屬零部件和電鍍層、航空、船舶等**企業(yè)；3）電工電子產(chǎn)品行業(yè)：電子、電器系統；4）汽車(chē)材料行業(yè)：整車(chē)廠(chǎng)及其配套零部件企業(yè)。
國內、國際鹽霧和腐蝕試驗標準及不同行業(yè)的應用
6.1 涂層材料用循環(huán)腐蝕鹽霧標準方法【1】（見(jiàn)表2）
涂層類(lèi)材料可依據 ISO 11997-1:2005標準方法來(lái)進(jìn)行循環(huán)鹽霧試驗，如表1所示的四種不同的循環(huán)方式。其特點(diǎn)是在每個(gè)循環(huán)周期的中性鹽霧階段后，至少含有一個(gè)干燥或周?chē)h(huán)境階段，即鹽霧階段后進(jìn)行至少一次的干濕轉換且在一個(gè)周期中，可含有多個(gè)不同溫度的干燥階段。
方法A 可用于汽車(chē)涂漆鋼板和零部件外涂層的測試；方法C 則可用于水溶或乳膠漆類(lèi)材料的測試；
6.2 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標準方法【2】（見(jiàn)表3）
金屬和合金用循環(huán)鹽霧標準方法可依據 GB/T24195-2009 以及GB/T20854-2007 的規定進(jìn)行。 1）GB/T 24195-2009《金屬和合金的腐蝕酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗》與 ISO 16151-2005中規定的方法相同，有方法A和方法B兩種方法。 a. 方法A適用于金屬及其合金；金屬陰極涂層；陽(yáng)極氧化涂層和金屬材料上的有機涂層。 b. 方法B適用于鋼板上的陽(yáng)極涂層和鋼板上帶有轉換涂層的陽(yáng)極涂層。 c. GB/T 20854-2007《金屬和合金的腐蝕 循環(huán)暴露在鹽霧、“干”和“濕”條件下的加速試驗》與 ISO 14993-2001中規定的方法相同 d. GB/T 20854 / ISO 14993采用中性氯化鈉溶液作為鹽霧腐蝕液，PH值控制在6.5～7.2間。較之酸性溶液，試驗方法相對溫和。 e. 適用于金屬及其合金；陽(yáng)性和陰性金屬覆蓋層；轉化覆蓋層；陽(yáng)極氧化物覆蓋層；金屬材料上的有機覆蓋層等。鹽霧腐蝕試驗的國際國內標準及在汽車(chē)行業(yè)里的應用表3 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標準方法6.3 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標準方法【3】(見(jiàn)表4
）電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧試驗標準方法可按照GB/T 2423.18-2012 試驗方法。1)GB/T 2423.18-2012《環(huán)境試驗 第2 部分：試驗方法試驗Kb：鹽霧, 交變(氯化鈉溶液）》 與IEC 68-2-52-1996中采用的方法相同。2)GB/T 2423.18 / IEC 68-2-52 循環(huán)測試由三種測試階段組成： a.鹽霧：15~35 oC、5 %的氯化鈉溶液、PH值6.5~7.2；表4 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標準方法6.4 汽車(chē)材料用循環(huán)鹽霧標準方法
汽車(chē)行業(yè)是*早使用循環(huán)鹽霧試驗作為產(chǎn)品可靠性的評價(jià)手段的行業(yè)之一?；旧细鞔笃?chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家都有自己的循環(huán)鹽霧試驗標準，用以模擬汽車(chē)材料在使用環(huán)境中的腐蝕情況。
CCT是由日本日產(chǎn)汽車(chē)Nissan提出的， 也是*早被應用的循環(huán)腐蝕試驗標準方法之一，在傳統中性鹽霧方法的基礎上又加進(jìn)了濕熱和干燥。CCT循環(huán)鹽霧標準方法見(jiàn)表5。
CCT方法主要是用于汽車(chē)鋼板及零部件的測試。
GMW 14872 Cyclic Corrosion Laboratory【6】 是美國通用汽車(chē)公司的循環(huán)鹽霧試驗標準方法, 其特點(diǎn)是采用濕熱、干燥疊加儲存環(huán)境的組合。
即環(huán)境溫度 (25 oC,45%RH) 8 h→ 干燥 (60 oC,≤30 %RH) 8 h的周期循環(huán)試驗； 在周末和節假日，被測件在25 oC,45 %RH的環(huán)境下條件儲存。該方法鹽霧沒(méi)有作為組合中的一個(gè)固定階段，而是可以根據實(shí)際環(huán)境的特點(diǎn)，在環(huán)境溫度階段加入鹽霧，如噴射溶液組成為NaCl 0.9 %，CaCl2 0.1 %，NaHCO3 (小蘇打) 0.075 %的鹽霧。除鹽霧外，在環(huán)境溫度階段，也可加入其它環(huán)境因素，如砂礫、粉塵、熱沖擊、機械沖擊等。根據車(chē)身底部零件、發(fā)動(dòng)機艙零件、外部零件及內部零件等諸多不同的車(chē)身位置，選擇不同的循環(huán)次數。SAE J2334 Laboratory Cyclic Corrosion Test 【7】是由國際汽車(chē)工程師學(xué)會(huì )汽車(chē)腐蝕與防護委員會(huì )制定的的循環(huán)鹽霧試驗標準方法，該試驗方法是采用鹽霧、濕熱、干燥疊加儲存環(huán)境的組合。 即進(jìn)行環(huán)境溫度（25 oC,45 %RH）8 h→ 鹽霧（環(huán)境溫度+0.5 % NaCl, 0.1 % CaCl2和0.075 % NaHCO3鹽溶液）0.25 h→ 干燥（60 oC,50%RH）17.75 h的周期循環(huán)試驗。 在周末和節假日，被測件在60 oC, 50%RH的環(huán)境下條件儲存。該試驗方法的特點(diǎn)是進(jìn)行環(huán)境溫度條件下的鹽溶液試驗(dip, fog, spray)，且時(shí)間較短；干燥時(shí)間較長(cháng)。常用于汽車(chē)涂裝類(lèi)產(chǎn)品的測試。鹽霧腐蝕試驗的國際國內標準及在汽車(chē)行業(yè)里的應用在鹽霧試驗當中加入氣候因素可真實(shí)再現環(huán)境狀態(tài)，但對設備的控制系統也提出了更高的要求。國外公司產(chǎn)品及系統大多數都采用了模塊式結構，一種高性能的直接溫度控制系統，由輔助熱交換介質(zhì)的帶有緩沖效應的循環(huán)，使試驗箱內溫度和濕度能保持高度的穩定性。除此以外，直接溫度控制系統還能使得在不變的接近飽和點(diǎn)的高濕度情況下進(jìn)行長(cháng)期的試驗。PV1210 – P VW是德國大眾汽車(chē)公司的車(chē)身與附件循環(huán)鹽霧腐蝕標準，是應用*為廣泛的循環(huán)腐蝕試驗標準之一，該試驗方法是采用鹽霧、濕熱、疊加儲存環(huán)境的組合。 即進(jìn)行中性鹽霧（ (50士5)g/L NaCl鹽溶液）4 h → 環(huán)境溫度（25 oC, 50 %RH）4 h →
周末被測件在25 oC, 50 %RH 的環(huán)境下儲存。
該試驗方法沒(méi)有干燥階段。
適用于有涂層的車(chē)身、車(chē)身薄板、結構組件等試驗樣品的腐蝕檢測。
在汽車(chē)工業(yè)中的單項與綜合鹽霧、腐蝕試驗
通過(guò)鹽霧、濕熱、干燥三個(gè)階段組合變化及交替循環(huán)， 真實(shí)再現外界環(huán)境狀態(tài)，并加速試驗進(jìn)程。本文“第五項”詳細論述了鹽霧腐蝕綜合試驗的方法和應用。
另外請詳見(jiàn)綜合試驗的曲線(xiàn)圖，圖3. VDA 循環(huán)試驗，圖4. PV 1210交變循環(huán)試驗。
在鹽霧試驗中恒定的鹽霧供給也是再現環(huán)境狀態(tài)的關(guān)鍵。至現今為止，主流的解決方法，除空氣調節以外，用噴霧系統及與之相關(guān)聯(lián)的鹽水供給源也能實(shí)現解決恒定噴霧問(wèn)題。由于鹽水是經(jīng)由噴嘴進(jìn)行霧化并按水噴射原理工作的，噴射量在相當程度上將保持不變，從而達到恒定噴霧，其關(guān)鍵是流量表，液體水準儀以及試驗箱固定的真空度。
因此，**了解鹽霧腐蝕的特點(diǎn)，鹽霧腐蝕試驗的標準及其手段，對實(shí)現高品質(zhì)的產(chǎn)品有著(zhù)及其重要的作用。
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