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循環(huán)腐蝕試驗是一個電化學過程嗎?

信息來源于:互聯(lián)網 發(fā)布于:2023-07-25

循環(huán)腐蝕試驗是一種比傳統(tǒng)恒態(tài)的暴露更實在的鹽霧噴淋試驗。由于實踐野外暴露通常包含干濕兩種環(huán)境,模仿這些自然的、周期性條件,實驗室加速試驗才有意義。研討標明,通過循環(huán)腐蝕試驗后,樣品的相對腐蝕率、結構、形狀和野外的腐蝕成果更為類似。因此,循環(huán)腐蝕試驗比傳統(tǒng)鹽霧噴淋法,更挨近實在的野外暴露。它們能有效地評價很多腐蝕機制,如一般腐蝕,電化腐蝕和縫隙腐蝕等。目前高要求的行業(yè)都要求進行循環(huán)鹽霧腐蝕試驗。循環(huán)鹽霧腐蝕試驗一般包含多個試驗條件,包含浸泡、濕潤和冷凝等循環(huán)。

腐蝕是一個電化學過程,能夠把精粹的金屬變成天然的氧化狀態(tài)。大氣腐蝕產生在金屬表面的那層水膜里。水膜可能很薄以至于肉眼很難看清。

1.氧化膜:在鋁,鈦,鋅,不銹鋼等金屬上自發(fā)構成氧化膜
2.電鍍
3.有機涂層(涂料)
4.鍍鋅-熱鍍鋅或電鍍工藝

大氣腐蝕具有雜亂性,會構成不同類型的腐蝕狀況。

1.多方面或“自由”腐蝕
相對均勻的腐蝕通常會隨著時刻下降腐蝕速度

2.電偶腐蝕
產生在兩種不同的金屬中。如在鋁和鋼中,通過獻身生動金屬(鋁)來維護不生動金屬(不銹鋼)

3.縫隙腐蝕
產生在縫隙處,相關于鄰近區(qū)域由于氧有限導致的局部腐蝕

4.點蝕

5.膜下腐蝕

促進腐蝕的環(huán)境要素:水,氧,離子(如氯離子,硫酸根離子等等)

固態(tài)鹽晶體從空氣中吸收了滿足的水分,變成電解質的過程。只需空氣滿足濕潤,一切可溶性鹽都會產生潮解。

常用的潮解點如下:其間氯化鉀,氯化鈉,氯化鈣是鹽霧腐蝕實驗常用的鹽。
SaltDRH氯化鉀(KCl)85%硫酸銨(NH4)2SO481%氯化鈉(NaCl)76%硝酸鈉(NaNO3)74%氯化鎂(MgCl2)33%氯化鈣(CaCl2)31%假如環(huán)境的相對濕度高于以上數(shù)值,鹽就會潮解。

在一天24小時內,金屬件在不同的相對濕度下不同的鹽的潮解狀況:

把鋁和鋼材銜接一同,研討鋁和鋼材的電偶腐蝕,研討相對濕度和腐蝕的聯(lián)系。

在鋼鋁結構件上放在氯化鈉,能夠看到在枯燥狀態(tài)下(RH≦50%),鋼鋁結構上沒有產生氯化鈉腐蝕狀況,當相對濕度在50%到76%的時分,沒有構成連續(xù)的薄液層,電偶腐蝕還未構成,但鋼和鋁各自都產生了腐蝕,濕度持續(xù)增加到76%以上,這時均勻的電解液構成,電偶腐蝕產生,鋁被腐蝕,鋼被鋁維護,沒有被腐蝕。

常見的鹽霧腐蝕試驗的規(guī)范有Prohesion,ASTM B117,ASTM G85,BS 3900 F4/F9,DIN 50.021,ISO 9227,GB/T 10125等等。

1914年,初次提出了鹽霧試驗,使用的是20%的氯化鈉

1939年,中性鹽霧規(guī)范ASTM B117發(fā)布,ASTM B117是當今廣泛使用的腐蝕規(guī)范。

循環(huán)腐蝕試驗是一個電化學過程嗎?

首要用于質量操控和金屬/轉換涂層。

ASTM B117在35℃的時分使用了5%的氯化鈉噴霧,細霧(通過壓縮空氣細化)直接噴到樣品上,ASTM B117具有很好的可重復性和可再現(xiàn)性。

持續(xù)鹽霧的限制性

●關于大部分環(huán)境模仿較差

●通常產生和實際環(huán)境不符的腐蝕產物

●和野外腐蝕較差的排序相關性

60年代,英國開發(fā)了prohesion,改進了試驗辦法,在鹽霧實驗中加入了枯燥,使用稀氯化鈉和硫酸銨溶液,鹽霧和枯燥替換進行,prohesion實驗較適用于工業(yè)防護涂料的檢測。

Prohesion鹽霧試驗的限制性

●較差的可重復性和可再現(xiàn)性

●在轎車行業(yè)較差的相關性

●沒有相對濕度操控的變通做法

80年代,當涂層因為紫外照耀而老化時,它抵抗腐蝕的作用也在下降,由此提出腐蝕老化替換循環(huán)試驗,一周進行prohesion實驗,一周適用進行紫外老化實驗,在兩個實驗箱中,人工輪換樣品。

適用QUV鹽霧箱對三種產品進行腐蝕/老化替換循環(huán)試驗,與這三種產品27個月天然野外腐蝕的狀況進行比照。

在劃痕處,QUV進行的腐蝕/老化替換循環(huán)試驗能夠很好的模仿野外對這三種產品的腐蝕狀況。

一代轎車循環(huán)腐蝕試驗經歷鹽霧→枯燥→濕潤三個階段,在枯燥之后濕潤樣品重新開始腐蝕。一代循環(huán)轎車規(guī)范的環(huán)境條件總結如下:

一代轎車循環(huán)腐蝕試驗的限制性---很差的可重復性和可再現(xiàn)性

●缺少多方面的濕度可控功用

功用限制在高濕,枯燥,不可控的實驗室環(huán)境

在濕度轉換階段不可控

不同樣品的枯燥速率

沒有在潮解點鄰近的濕度階段

●緩慢的鹽霧過程

枯燥和重新濕潤樣品的時刻很短

現(xiàn)代轎車腐蝕試驗有以下的特點

-鹽霧有時被直接的噴淋取代

●快速使得樣品濕潤 vs. 噴霧

●直接噴淋會沖洗掉之前過程留下的鹽

-明確相對濕度操控 (不僅僅是環(huán)境溫濕度,高濕或者枯燥)

-轉換時刻可控

循環(huán)腐蝕鹽霧箱的高容量噴淋比傳統(tǒng)的噴霧快,且能夠操控噴淋容量來調理腐蝕速率。

在現(xiàn)代轎車腐蝕試驗的規(guī)范中,Toyota TSH1555G,VDA 621-415,Renault D17 2028選用的是噴霧方式,而GMW 14872,Volvo VCS-1027, 14 & 149,Volvo VCS 423-0014,ISO 16701和Ford CETP 00.00-L-467選用的是直接噴淋方式。

在不同的切換時刻和升溫速度下,產品受腐蝕的時刻及程度大不相同。在快速升溫的時分,鋼產生腐蝕反響需求0.5小時,鋁產生腐蝕反響需求4小時,而在緩慢升溫的狀況下,鋼產生腐蝕反響需求1.75小時,鋁產生腐蝕反響需求3小時。

現(xiàn)代轎車腐蝕規(guī)范的環(huán)境條件總結

對腐蝕試驗的驗證首要有以下三種:失重,堆積量和均勻性,獨立的溫濕度驗證

大氣腐蝕是雜亂的,野外腐蝕試驗包含完好的規(guī)范辦法和有用的環(huán)境模型,實驗室腐蝕試驗有100年的前史,近幾年才老練,現(xiàn)代腐蝕辦法相比曩昔需求很高的技術支持,并且需求有力的驗證辦法來保證精準的試驗結果。能夠很好的重現(xiàn)野外幾個月或幾年才能產生的腐蝕,鹽霧箱適用于prohesion實驗或傳統(tǒng)鹽霧實驗,CCT型鹽霧箱適用于腐蝕研討和%濕度要求的轎車循環(huán)腐蝕實驗,鹽霧箱適用于腐蝕研討和帶相對濕度操控的轎車循環(huán)腐蝕實驗等等。
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