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來了解金屬材料腐蝕試驗(yàn)檢測攻略

腐蝕給金屬資料形成的直接損失大。有人計(jì)算每年全腐蝕作廢的金屬約一億噸，占年產(chǎn)量的20%~40%。并且跟著工業(yè)化的進(jìn)程，腐蝕問題日趨嚴(yán)重化，美國1949年腐蝕耗費(fèi)(資料耗費(fèi)和腐蝕)為50億美元，1975年達(dá)700億美元，到1985年高達(dá)1680億美元，與1949年比較增加了80余倍。估量全每年因腐蝕作廢的鋼鐵設(shè)備適當(dāng)于年產(chǎn)量的30%。金屬構(gòu)件的毀壞，其價(jià)值遠(yuǎn)比金屬資料的價(jià)值大的多；發(fā)達(dá)國家每年因腐蝕形成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的2%~4%；美國每年因腐蝕要多耗費(fèi)3.4%的動(dòng)力；我國每年因腐蝕形成的經(jīng)濟(jì)損失至少達(dá)二百億。腐蝕的大危害不只體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)損失上，它還會(huì)帶來沉重的人員傷亡、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、阻礙新技術(shù)的開展、促進(jìn)自然資源的損耗。

鹽霧腐蝕背景及機(jī)理

腐蝕是資料或其性能在環(huán)境的作用下引起的損壞或蛻變。大多數(shù)的腐蝕產(chǎn)生在大氣環(huán)境中，大氣中含有氧氣、濕度、溫度改變和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。

鹽霧腐蝕是一種常見和有損壞性的大氣腐蝕。其中鹽霧是指氯化物的大氣，它的主要腐蝕成分是氯化鈉。鹽霧對金屬資料外表的腐蝕是由于氯離子穿透金屬外表的氧化層和防護(hù)層與內(nèi)部金屬產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)引起的。一起，氯離子含有一定的水合能，易被吸附在金屬外表的孔隙、裂縫排擠并取代氯化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化態(tài)外表變成活潑外表，形成對產(chǎn)品極壞的不良反應(yīng)。

陽極：金屬失掉電子而變成金屬陽離子，并以水化離子的形式進(jìn)入溶液，一起把適當(dāng)?shù)碾娮恿粼诮饘僦小?/span>

Me+nH2O?→Me2+· nH2O+2e-

陰極：留在陰極金屬中的剩余電子，被氧去極化，復(fù)原并吸收電子，成為氫氧根離子。

O2+nH2O+4e-?→4OH-

電解液：氯化鈉離解而生成鈉離子和氯離子，部分氯離子、金屬離子和氫氧根離子反應(yīng)成金屬腐蝕物。

2Me2++2Cl-+2OH-→MeCl2·Me(OH)2

鹽霧腐蝕危害
1) 鹽霧腐蝕會(huì)破壞金屬保護(hù)層，使它失去裝飾性，降機(jī)械強(qiáng)度；
2) 一些電子元器件和電器線路，由于腐蝕而造成電源線路中斷，特別是在有振動(dòng)的環(huán)境中，尤為嚴(yán)重；
3) 當(dāng)鹽霧降落在絕緣體表面時(shí)，將使表面電阻降；絕緣體吸收鹽溶液后，它的體積電阻將降四個(gè)數(shù)量級(jí)；
4) 機(jī)械部件或運(yùn)動(dòng)部件的活動(dòng)部位由于腐蝕物的產(chǎn)生，而增加摩擦力以至造成運(yùn)動(dòng)部件被卡死。

金屬材料鹽霧腐蝕檢測試驗(yàn)

鹽霧試驗(yàn)分為天然環(huán)境暴露試驗(yàn)和人工加速模擬環(huán)境試驗(yàn)，后者是利用鹽霧試驗(yàn)箱，在其容積空間內(nèi)用人工的方法，制造鹽霧環(huán)境來對產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核。

與天然環(huán)境相比，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大提高，對產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，得出結(jié)果的時(shí)間也大大縮短。如在天然暴露環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗(yàn)，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗(yàn)，只要24小時(shí)，即可得到相似的結(jié)果。但人工加速模擬試驗(yàn)仍然與天然環(huán)境不同，因而也不能代替。

適用規(guī)模
1) 鋼鐵外表鍍銅+鎳+鉻或鎳+鉻；
2) 銅或銅合金外表鍍鎳+鉻；
3) 300系列或400系列不銹鋼外表鍍鎳+鉻；
4) 鋁或鋁合金外表鍍銅+鎳+鉻；
5) 鋅合金外表鍍銅+鎳+鉻；
6) 塑膠電鍍件。

實(shí)驗(yàn)辦法
1 中性鹽霧實(shí)驗(yàn)（NSS實(shí)驗(yàn)）

是出現(xiàn)早現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域廣的一種加快腐蝕實(shí)驗(yàn)辦法。它選用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調(diào)在中性規(guī)模（6～7）作為噴霧用的溶液。實(shí)驗(yàn)溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1～2ml/80cm·h之間。

2 醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)（ASS實(shí)驗(yàn)）

是在中性鹽霧實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中參加一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，后形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS實(shí)驗(yàn)快3倍左右。

3 銅鹽加快醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)（LRHS-663P-RY）

是國外新近發(fā)展起來的一種快速鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)溫度為50℃，鹽溶液中參加少數(shù)銅鹽—氯化銅，激烈誘發(fā)腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS實(shí)驗(yàn)的8倍。

4 交變鹽霧實(shí)驗(yàn)

是一種綜合鹽霧實(shí)驗(yàn)，它實(shí)際上是中性鹽霧實(shí)驗(yàn)加穩(wěn)定濕熱實(shí)驗(yàn)。它主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品，通過潮態(tài)環(huán)境的浸透，使鹽霧腐蝕不光在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。它是將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下替換轉(zhuǎn)換，后考核整機(jī)產(chǎn)品的電功能和機(jī)械功能有無變化。

影響因素

影響鹽霧實(shí)驗(yàn)成果的主要因素包含：實(shí)驗(yàn)溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品放置視點(diǎn)、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方法等。

1) 實(shí)驗(yàn)溫濕度

溫度和相對濕度影響鹽霧的腐蝕作用。金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%。當(dāng)相對濕度達(dá)到或超越這個(gè)臨界濕度時(shí)，鹽將潮解而構(gòu)成導(dǎo)電功能良好的電解液。當(dāng)相對濕度下降，鹽溶液濃度將增加直至分出結(jié)晶鹽，腐蝕速度相應(yīng)下降。實(shí)驗(yàn)溫度越高鹽霧腐蝕速度越快。對于中性鹽霧實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)溫度選在35℃較為恰當(dāng)。

2) 鹽溶液的濃度

鹽溶液的濃度對腐蝕速度的影響與資料和覆蓋層的品種有關(guān)。濃度在5%以下時(shí)鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加；當(dāng)濃度大于5%時(shí)，這些金屬的腐蝕速度卻跟著濃度的增加而下降。

3) 樣品的放置視點(diǎn)

樣品的放置角度對鹽霧實(shí)驗(yàn)的成果有影響。鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的，樣品水平放置時(shí)，它的投影面積大，樣品表面承受的鹽霧量也多，因而腐蝕嚴(yán)峻。GB/T2423.17-93規(guī)范規(guī)定“平板狀樣品的放置辦法，應(yīng)該使受試面與垂直方向成30度角。

4) 鹽溶液的pH值

鹽溶液的pH值是影響鹽霧實(shí)驗(yàn)成果的主要因素之一。pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性越強(qiáng)腐蝕性也越強(qiáng)。以Fe/Zn、Fe/Cd、Fe/Cu/Ni/Cr等電鍍件的鹽霧實(shí)驗(yàn)表明, 鹽溶液的pH值為3.0的醋酸鹽霧實(shí)驗(yàn)(ASS)的腐蝕性比pH值為6.5～7.2的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)(NSS)嚴(yán)酷1.5～2.0倍。

5) 鹽霧沉降量和噴霧辦法

6) 實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間

成果斷定

鹽霧實(shí)驗(yàn)的目的是為了查核產(chǎn)品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質(zhì)量，而鹽霧實(shí)驗(yàn)成果斷定正是對產(chǎn)品質(zhì)量的宣判，它的斷定成果是否正確合理，是正確衡量產(chǎn)品或金屬抗鹽霧腐蝕質(zhì)量的要害。鹽霧實(shí)驗(yàn)成果的斷定辦法有：評(píng)級(jí)斷定法、稱重?cái)喽ǚ?、腐蝕物呈現(xiàn)斷定法、腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析法。

1) 評(píng)級(jí)斷定法：把腐蝕面積與總面積之比的百分?jǐn)?shù)按一定的辦法劃分成幾個(gè)等級(jí)，以某一個(gè)等級(jí)作為合格斷定根據(jù)，適合于平板樣品評(píng)價(jià)。

2) 稱重?cái)喽ǚǎ航?jīng)過對腐蝕實(shí)驗(yàn)前后樣品的分量改變，計(jì)算出受腐蝕丟失的分量（或增重）來對樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，適用于對某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行查核。

3)腐蝕物呈現(xiàn)斷定法：是一種定性的斷定法，它以鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)品是否產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象來對樣品進(jìn)行斷定，一般產(chǎn)品規(guī)范中大多采用此辦法。

4) 腐蝕數(shù)據(jù)計(jì)算分析法：首要用于分析、計(jì)算腐蝕狀況，而不是詳細(xì)用于某一詳細(xì)產(chǎn)品的質(zhì)量判定。

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