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盐雾试验1小时相当于自然环境多长时间?

发布于 2024-07-04

 

 

 





在行业中经常会提到盐雾试验时间,那么盐雾时间1小时又相当于自然环境现场使用的多长时间呢?我们都知道盐雾试验用于评估材料耐腐蚀性,但无法直接对应自然环境时间。其模拟条件通常比自然环境严酷,腐蚀速度更快。评估时需结合实际应用环境和腐蚀要求,并辅以其他试验方法和技术手段进行综合评估。在了解盐雾试验时间相当于自然环境多长时间这个问题之前,我们先来了解一下盐雾试验原理和常见问题。



盐雾腐蚀原理


金属材料大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。

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雾腐蚀会破坏金属保护层,使其失去保护性,降低机械强度;机械部件或运动部件的活动部位由于腐蚀物的产生,而增加了摩擦力以至造成运动部件被卡死。盐雾对金属的腐蚀,主要是导电的盐溶液渗入金属内部发生电化学反应,形成“低电位金属-电解质溶液-高电位杂质”微电池系统,发生电子转移,作为阳极的金属出现溶解,形成新的化合物既腐蚀物。盐雾腐蚀破坏过程中起主要作用的是氯离子,它具有很强的穿透本领,容易穿透金属氧化层进入金属内部,破坏金属的钝态,同时氯离子具有很小的水合能,容易被吸附在金属表面,取代保护金属的氧化层中的氧,使金属受到破坏。


影响盐雾试验的因素




1.试验温湿度

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温度和相对湿度影响盐雾的腐蚀作用,金属腐蚀的临界相对湿度大约为70%,当相对湿度达到或超过这个临界湿度时,盐将潮解而形成导电性能良好的电解液,当相对湿度降低,盐溶液浓度将增加直至析出结晶盐,腐蚀速度相对降低。试验温度越高盐雾腐蚀速度越快,国际电工委员会指出:温度每升高10℃,腐蚀速度提高2-3倍,电解质的导电率增加10%-20%。


2.盐溶液的浓度

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溶液的浓度对腐蚀速度的影响与材料和覆盖层的种类有关,浓度在5%以下时钢、镍、黄铜的腐蚀速度随浓度的增加而增加;当浓度大于5%时,这些金属的腐蚀速度却随着浓度的增加而下降,是因为在低浓度范围内,氧含量随浓度的增加而增加,当盐浓度增加到5%时,氧含量达到相对饱和,如果盐浓度继续增加,氧含量则相应下降,氧的去极化能力也下降即腐蚀作用减弱,但对于锌、锡、铜等金属,腐蚀速度却始终随着盐溶液浓度的增加而增加。


3.样品的放置角度

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样品的放置角度对盐雾试验的结果有明显影响,盐雾的沉降方向是接近垂直方向的,样品水平放置时,它的投影面积最大,样品表面承受的盐雾量也最多,因此腐蚀最严重。研究结果表明:钢板与水平线呈45°角时,每平方米的腐蚀失重量为250g,钢板平面与垂直线平行时,腐蚀失重量为140g/㎡。GB/T2423.17-93标准规定“平板状样品的放置方法,应该使受试面与垂直方向成30°角。”



4. 盐溶液的PH值


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盐溶液的PH值是影响盐雾试验的主要因素之一,PH值越低,溶液中氢离子浓度越高,酸性越强腐蚀性也越强,以Fe/Zn、Fe/Cd、Fe/Cu/Ni/Cr等电镀件的盐雾试验表明,盐溶液的PH值为3.0的醋酸盐雾试验(ASS)的腐蚀性比PH值为6.5-7.2的中性盐雾试验(NSS)严酷1.5-2.0倍。由于受到环境因素的影响,盐溶液的PH值会发生变化,为此国内外的盐雾试验标准对盐溶液的PH值范围都做了规定,并提出稳定试验过程中盐溶液PH值的办法,以提高盐雾试验结果的重要性。


5.盐雾沉降量和喷雾方式


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盐雾颗粒越细,所形成的表面积越大,被吸附的氧量越多,腐蚀性也越强,自然界中90%以上的盐雾颗粒的直径为1微米以下,盐雾颗粒再小,所吸附的氧量也不再增加。


传统的喷雾方法包括气压喷射法和喷塔法,最明显的缺点是盐雾沉降量均匀性较差,盐雾颗粒直径较大,超声雾化法借用超声雾化原理将盐溶液直接雾化成盐雾并通过扩散进入实验区,解决了盐雾沉降量均匀性差的问题,而且盐雾颗粒直径更小。不同的喷雾方法对盐溶液的PH值也会产生影响:气压喷射法7.06.0-1.0、气压喷塔法7.46.5-0.9、超声雾化法7.06.9-0.1。


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盐雾腐蚀试验箱结构图

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盐雾腐蚀设备



盐雾腐蚀测试方法及分类


盐雾试验分为4种:中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。


(1)中性盐雾试验(NSS)是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法,它采用5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6-7)作为喷雾用的溶液,试验温度均取35℃,要求盐雾的沉降率在1-2ml/80㎠.h之间。

(2)醋酸盐雾试验(ASS)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的,是在5%的氯化钠溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降为3左右,溶液变成酸性,最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性,它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。

(3)铜盐加速醋酸盐雾试验(CASS),是国外新近发展起来的一种盐雾腐蚀试验,试验温度为50℃,盐溶液中加入少量铜盐-氯化铜,强烈诱发腐蚀,它的腐蚀速度大约是NSS的8倍。

(4)交变盐雾试验是一种综合盐雾试验,它实际上是中性盐雾试验加恒定湿热试验,它主要用于空腔型的整机产品,通过潮态环境的渗透,使盐雾腐蚀不但在产品表面产生也在内部产生,它是将产品在盐雾和湿热环境条件下交替转换,最后考核整机产品的电性能和机械性能有无变化。


国标GB/T 10125中4种盐雾测试条件对比


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盐雾试验结果判定




盐雾试验结果判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析方法。

评级判定法是把腐蚀面积与总面积之比的百分数按一定的方法划分成几个级别,以某一个级别作为合格判定依据它适合平板样品进行评价。

评级判定的计算公式



 RP—保护评级值;RA—外观评级值;A—计算RP时,为基体金属腐蚀部分占总面积的百分比;计算RA时,为保护层腐蚀部分占总面积的百分比。



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称重判定法

是通过对腐蚀试验前后的重量进行称重的方法,计算出受腐蚀损失的总量来对样品耐腐蚀质量进行评判,它特别适用于对某种金属腐蚀质量进行考核。

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腐蚀速率计算公式:

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腐蚀物出现判定法


腐蚀物出现判定法是一种定性的判定法,它以盐雾腐蚀试验后,产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定,一般产品标准中大多采用此方法。

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腐蚀数据统计分析方法


腐蚀数据统计分析方法提供了设计腐蚀试验、分析腐蚀数据、确定腐蚀数据的置信度的方法,它主要用于分析、统计腐蚀情况,而不是具体用于某一具体的质量判定。

综上分析,结合合仔多年实际经验,盐雾试验与实际自然环境的间换算如下:

中性盐雾试验:


1h- -自然环境15天(360h)

24h--自然环境1年

醋酸盐雾试验:

1h- -自然环境45天(1080h)

24h--自然环境3年

铜盐加速醋酸盐雾试验:

1h- -自然环境120天(2880 h)

24h--自然环境8年



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