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做鍍鋅板的朋友一定對“鹽霧試驗”這個詞不陌生,并且可能還深受折磨,對其恨之入骨。
今天小編就來說說鹽霧試驗,讓各位以后不再“談鹽色變”!
1、為什么要做鹽霧試驗?
昔日曹孟德曰“神龜雖壽,猶有竟時”,就是說王八雖然壽命很長,但總歸有掛掉的那天。
鋼鐵雖然壽命比王八還長,但一樣擺脫不掉生老病死的自然規(guī)律(別說鋼鐵了,宇宙還有滅亡的那一天呢)。鋼鐵的死亡,叫做失效。失效的形式多種多樣,三大基本形式是斷裂、腐蝕和磨損。
鹽霧試驗,就跟腐蝕有千絲萬縷的關(guān)系。
為了在選材時能夠選出適合設(shè)計使用期限的材料,就必須要對材料的壽命進行預測。在實際項目中,一旦選定并且使用了某種材料,就幾乎不可能再中途更改,因此選材前的評價工作就更加重要。
然而鋼鐵的預期使用壽命一般都很長,如何從腐蝕的角度選擇合適的材料呢?
實驗室的加速腐蝕試驗應運而生,鹽霧試驗就是其中一種。鹽霧試驗通過將試件置于一般含氯化鈉溶液的細霧之中,有時也改用其他化學物質(zhì)(歐冶知鋼小程序的百科中也有相關(guān)介紹,可自行查閱),從而對不同材料的服役預期進行比較。
2、鹽霧試驗分類
對于鹽霧試驗的要求,我國已制定出比較全面的標準方法。其中《GB/T 10125-2012 人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗》是一份綜合性標準,包含了所有三種鹽霧試驗,即中性鹽霧(NSS)、醋酸鹽霧(ASS)和銅加速醋酸盆霧(CASS)試驗。
這三種鹽霧試驗的具體操作方法在這不再贅述,但是他們的適用對象有必要提一下,在《GB/T 10125-2012》的正文部分中有提及:
(1)中性鹽霧試驗適用于:
—金屬及其合金;
—金屬覆蓋層(陽極性或陰極性);
—轉(zhuǎn)化膜;
—陽極氧化膜;
—金屬基體上的有機涂層。
(2)乙酸鹽霧試驗適用于銅+鎳+鉻或鎳+鉻裝飾性鍍層,也適用于鋁的陽極氧化膜。
(3)銅加速乙酸鹽霧試驗適用于銅+鎳+鉻或鎳+鉻裝飾性鍍層,也適用于鋁的陽極氧化膜。
另外,《GB/T 10125-2012》的引言也有必要提醒一下:
3、三種鹽霧試驗方法的優(yōu)缺點
(1)中性鹽霧試驗
適用對象最為廣泛,像咱們鋼貿(mào)商平時接觸的鍍鋅板,也是用中性鹽霧試驗評價較為合適。
中性鹽霧試驗法的不足之處是試驗周期長(因介質(zhì)腐蝕性較弱),可靠性欠佳(尤其是鍍鎳、鍍鎘和鍍鉻層與實際條件下所得結(jié)果的對比性差)
(2)乙酸鹽霧試驗
ASS試驗適用于在城市大氣中行駛的汽車鍍層件,主要適用于銅-鎳-鉻鍍層和鎳-鉻鍍層,也適用于鋁的陽極氧化膜。ASS試驗能很好地區(qū)分Ni+Cr電鍍體系的質(zhì)量差別,且能滿意地再現(xiàn)戶外暴露腐蝕試驗后所出現(xiàn)的腐蝕特征。
ASS試驗的不足之處是加速系數(shù)的提高還不夠滿意(如對Ni+Cr體系往往要經(jīng)8~114h的試驗周期),某些情況下重現(xiàn)性仍不理想(例如對微小不連續(xù)鍍Cr體系,結(jié)果有些反常)。
(3)銅加速乙酸鹽霧試驗
經(jīng)大量研究表明,CASS試驗對于裝飾性鍍層具有與大氣暴露試驗結(jié)果的良好一致性。尤其是對Ni+Cr鍍層的質(zhì)量檢驗更為合適。由于試驗時間短,因此對于新的耐蝕材料的發(fā)展具有積極意義。有資料表明16h的CASS結(jié)果,相當于美國底特律地區(qū)行車一年的結(jié)果,而l8h相當于美國工業(yè)大氣環(huán)境暴露一年的結(jié)果。
需要指出的是,在進行CASS試驗時應嚴格控制試驗參數(shù),如溶液PH、噴霧量、試樣表面清潔程度、試樣放置位置以及溶液在箱內(nèi)的凝聚速度等。該法主要適用于鋼鐵基體或鋅合金鑄件上陰極性鍍層(銅、鎳、鉻鍍層等)和鋁或鋁合金上陽極氧化膜的耐蝕性檢驗,但不適用于比較Cu-Ni-Cr和Ni-Cr鍍層兩者之問的相對耐蝕性,也不適用于不銹鋼及黃銅為基體的鍍層。
4、干貨??!不同厚度鍍鋅層耐鹽霧腐蝕試驗時間
做鍍鋅板的朋友一定經(jīng)常聽說“白銹”與“紅銹”,那么他們到底是什么意思呢?
白銹,是指鋅層發(fā)生的腐蝕,因為其腐蝕產(chǎn)物以ZnO為主,呈白色,故稱之為白銹。
白銹(圖片來自歐冶知鋼小程序)
紅銹,是指鋼鐵基板發(fā)生的腐蝕,因為其腐蝕產(chǎn)物以Fe2O3為主,呈紅色,故稱之為紅銹。
紅銹
(以下鹽霧試驗數(shù)據(jù)皆為中性鹽霧試驗)
理解了這一點,那么接下來的這個結(jié)論就顯而易見了:白銹的出現(xiàn)時間與鍍鋅層厚度沒有半毛錢關(guān)系!因為只要表面的鋅層開始腐蝕,就已經(jīng)發(fā)生了白銹,管你鋅層有多厚。白銹的出現(xiàn)時間與表面鈍不鈍化有很大的關(guān)系。
有研究表明,不鈍化熱鍍鋅產(chǎn)品一般2~8h就會出現(xiàn)5%白銹,隨后是大面積白銹的產(chǎn)生;而鈍化的熱鍍鋅產(chǎn)品表面鈍化產(chǎn)品在24h之后才陸續(xù)開始出現(xiàn)小面積白銹,而且直到5%紅銹出現(xiàn),板面也只是局部銹蝕。
紅銹的出現(xiàn)時間,就與鍍鋅層厚度有莫大的關(guān)系了,因為只有鋅層腐蝕穿了,才開始腐蝕鋼鐵基板。
紅銹出現(xiàn)時間與鍍鋅層厚度(不鈍化)關(guān)系如下:
從圖中可以看出,單面鍍鋅層重量不小于70g/m2,即可保證出現(xiàn)紅銹時間不小于96h(大多數(shù)用戶要求)。
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需要注意的是,涂油產(chǎn)品在做鹽霧試驗前要把試樣清洗干凈,以防涂油層影響到試驗的準確性。另外涂防銹油本身也是一種性價比很高的耐蝕表面處理,防銹油可以提供一種物理阻隔,在一定程度上阻斷腐蝕介質(zhì)對鋅層的腐蝕。所以長途運輸(如美洲或西歐)時,即使是鈍化產(chǎn)品,加涂一層防銹油能提供更好耐蝕效果。