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技术文章

ISO 16701金属及合金加速腐蚀试验


点击次数:651 发布时间:2018-10-20


金属及合金的腐蚀、调节空气中的腐蚀、暴露于间歇喷洒盐溶液和潮湿循环受控环境下的加速腐蚀试验 ISO 16701

 

3 试剂

配制10g/-1±1g/-1浓度的盐溶液,使氯化钠充分溶解于蒸馏水或去离子水,蒸馏水或去离子水的电导性不能高于2mSm-1在25℃±2℃。氯化钠中杂质的高允许量见表1.

 

表一  氯化钠中允许高杂质量(以干盐计算)

杂质

杂质中高含量%

备注

铜(以干盐计算)

0.001

由原子吸收光谱法或其他相似度的方法测得

镍(以干盐计算)

0.001

氯化钠

0.1

 

总计

0.5

 

 

用电位计测试盐溶液在25℃±2℃的pH,用稀硫酸溶液调整盐溶液的pH值达到4.2±0.1(如:1ml 0.05N H2SO加入1L的盐溶液。)

 

4 实验设备

4.1 人工气候室

为了准确获取试验条件,并达到控制监测整个试验的目的,需要设计一个人工气候室。

在35℃下,控制相对湿度在从50%到95%的变化过程中大误差值为±4%,即温度变化要到35℃±0.8℃。也就是说,在7至8小时内恒定的空气条件下,相对湿度有±2%的变化是允许的,即温度为±0.4℃的需要。

 

注意:为了满足温度和湿度的要求,人工气候室必须配有有效的空气循环装备,以保证人工气候室内较小的温度和湿度变化。人工气候室的墙体和盖必须是有效绝缘材料,防止溶液在墙体和盖上的过度冷凝。

 

人工气候室应保证以下条件:相对湿度由95%降至50%在2h内完成,相对湿度下降的过程应呈直线的改变,相对湿度由50%升至95%也应在2h内完成,并且整个过程也应呈直线性。表B.1 为推荐的人工气候室的设计方法。

在试验循环的过程中应持续监测或定期检查人工气候室的温度和湿度水平,以便确定在95%到50%规定范围内一个完整的循环试验在相对应的时间内的相对湿度。相对湿度的测量采用湿度计,这个湿度计是由测定高湿度的湿度计设计的。如一个高质量组合温度电容湿度传感器或者一个金反射露点测量仪。用Pt 100传感器测量温度。

4.2 喷雾装置

在人工气候室内安装一个盐溶液喷雾装置,能够形成一个精细统一分散且垂直向下的雾流,或者能够在试验品上产生少量线性的液滴,流速为15mm/h±5mm/h.

用一个有刻度的且收集面积为80cm2的玻璃量筒,检查水流是否在规定变化范围内。盐溶液的收集速度为120ml/h±4ml/h.

在盐喷雾装置的围栏和管子上安装一定数量的喷嘴,可形成一个扇形的喷雾。喷雾装置应由对盐溶液有抗腐蚀的材质组成,并且该材质不影响盐喷雾的腐蚀性。推荐使用钼合金材料或塑料。表B.2推荐了一个合理的喷雾装置组成。

喷雾过的盐溶液不能重复使用。

4.3 强制干燥系统

在人工气候室内安装一个强制气流干燥系统,用来烘干喷雾过程中过多的水分或试验品上的过多的水分。并能在一定的时间里重新开始气候控制。

在冷却和重新加热一个内部循环流的过程中需要安装一个强制干燥系统,干燥系统也可用来干燥人工气候室内预热通风环境中强制流。

一个容积为1m3至2m3的人工气候室内空气流速为50/s-1至100/s-1,强制气流不能预热,以保证人工气候室内的温度水平不能超过高温度35℃。

 

注意:根据实践经验得到强制空气流的预热应为40℃。

6 步骤

6.1 试验品的处理

试验品应面朝上放置,试验品表面的暴露的角度是非常重要的。表面平整的试验品应该按照20 o ±5 角度倾斜放置,表面不规则的试验品,如元件,放置角度也尽可能接近20±5 o

架子的放置环境应与人工气候室的环境一样。架子的材质应是惰性非金属材料,如玻璃、塑料或者相当的涂有涂料的木材。如必须中止试验,试验品应放置在非金属材料上,如合成纤维、棉线或其他惰性绝缘材料。

6.2 循环试验的暴露条件及方法

6.2.1 根据12h循环表进行人工气候室环境暴露试验。在周期、第八周期、第十五周期和随后的每7个循环中,使用6.2.3中A循环方法。其他循环采用6.2.2中B循环。

注意:如果从星期一到星期五进行盐雾试验观察,在这里有些建议:如果试验在星期一开始,那么,在第1周、第9周、第15周、第21周、第29周等等周期可采用A循环,在其他循环周期可执行B循环。

6.2.2 B循环由以下步骤组成,也可见图1:

——step1:暴露条件:35℃、相对湿度95%、试验时间为4h;

——step2:暴露条件:35℃,控制相对湿度从95%线性降低至50%,试验时间为2h;

——step3:暴露条件:35℃、相对湿度50%、试验时间为4h;

——step4:暴露条件:35℃,控制相对湿度从50%线性升高至95%,试验时间为2h。

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6.2.3 A循环由以下步骤组成,也可见图2:

——step5:人工气候室喷雾条件:35℃,所配置的盐溶液的滴落速度为15mm/h,喷雾15min;

——step6:暴露条件:35℃,相对湿度为95%~99%,使试验品保持湿润,时间为1h 45min;

步骤5、6应逐次重复两次以上,以保证共计6h的湿润时间。

——step7:干燥试验品(方法见4.3):35℃,相对湿度为50%,干燥时间为4h。其中相对湿度降至50%的条件需要在2h内达到,保证试验品表面及实验室内没有可见湿气。

——step4:暴露条件:35℃,控制相对湿度从50%线性升高至95%,试验时间为2h。

注意1:在人工气候室内的喷雾试验中有一个简单但是不太受欢迎的方法,即在室外进行喷雾试验,这样就可以用C循环代替A循环,具体方法如下:

——step5 a)将试验品从人工气候室取出,然后35℃浸没在盐溶液中15min,取出,用盐溶液手动喷雾,一遍恢复样品表面的湿度;

——step6 a)手工喷雾并去除试验品表面多余的液体后,把样品放回人工气候室,在35℃相对湿度为95%~99%的条件下放置1h 45min.

步骤5 a)、6 a)应逐次重复两次以上,以保证共计6h的湿润时间。

——step3:暴露条件:35℃、相对湿度50%、试验时间为4h;

——step4:暴露条件:35℃,控制相对湿度从50%线性升高至95%,试验时间为2h。

注意:如果从星期一到星期五进行盐雾试验观察,在这里有些建议:如果试验在星期一开始,那么,在第1周、第9周、第15周、第21周、第29周等等周期可采用C循环,在其他循环周期可执行B循环。

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注意 2 :不同的样品不能浸没在同样的盐溶液中,为了避免其他材料溶解的铁的的污染(还原反应形成的阴极产物)。

6.2.4 为了检查实验结果的再现性,有必要定期检查样品的腐蚀性。

注意:相应的腐蚀性评价标准参照AnnexC .

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