做镀锌板的朋友一定对“盐雾试验”这个词不陌生,并且可能还深受折磨,对其恨之入骨。
今天小编就来说说盐雾试验,让各位以后不再“谈盐色变”!
1、为什么要做盐雾试验?
昔日曹孟德曰“神龟虽寿,犹有竟时”,就是说王八虽然寿命很长,但总归有挂掉的那天。
钢铁虽然寿命比王八还长,但一样摆脱不掉生老病死的自然规律(别说钢铁了,宇宙还有灭亡的那一天呢)。钢铁的死亡,叫做失效。失效的形式多种多样,三大基本形式是断裂、腐蚀和磨损。
盐雾试验,就跟腐蚀有千丝万缕的关系。
为了在选材时能够选出适合设计使用期限的材料,就必须要对材料的寿命进行预测。在实际项目中,一旦选定并且使用了某种材料,就几乎不可能再中途更改,因此选材前的评价工作就更加重要。
然而钢铁的预期使用寿命一般都很长,如何从腐蚀的角度选择合适的材料呢?
实验室的加速腐蚀试验应运而生,盐雾试验就是其中一种。盐雾试验通过将试件置于一般含氯化钠溶液的细雾之中,有时也改用其他化学物质(欧冶知钢小程序的百科中也有相关介绍,可自行查阅),从而对不同材料的服役预期进行比较。
2、盐雾试验分类
对于盐雾试验的要求,我国已制定出比较全面的标准方法。其中《GB/T 10125-2012 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》是一份综合性标准,包含了所有三种盐雾试验,即中性盐雾(NSS)、醋酸盐雾(ASS)和铜加速醋酸盆雾(CASS)试验。
这三种盐雾试验的具体操作方法在这不再赘述,但是他们的适用对象有必要提一下,在《GB/T 10125-2012》的正文部分中有提及:
(1)中性盐雾试验适用于:
—金属及其合金;
—金属覆盖层(阳极性或阴极性);
—转化膜;
—阳极氧化膜;
—金属基体上的有机涂层。
(2)乙酸盐雾试验适用于铜+镍+铬或镍+铬装饰性镀层,也适用于铝的阳极氧化膜。
(3)铜加速乙酸盐雾试验适用于铜+镍+铬或镍+铬装饰性镀层,也适用于铝的阳极氧化膜。
另外,《GB/T 10125-2012》的引言也有必要提醒一下:
3、三种盐雾试验方法的优缺点
(1)中性盐雾试验
适用对象最为广泛,像咱们钢贸商平时接触的镀锌板,也是用中性盐雾试验评价较为合适。
中性盐雾试验法的不足之处是试验周期长(因介质腐蚀性较弱),可靠性欠佳(尤其是镀镍、镀镉和镀铬层与实际条件下所得结果的对比性差)
(2)乙酸盐雾试验
ASS试验适用于在城市大气中行驶的汽车镀层件,主要适用于铜-镍-铬镀层和镍-铬镀层,也适用于铝的阳极氧化膜。ASS试验能很好地区分Ni+Cr电镀体系的质量差别,且能满意地再现户外暴露腐蚀试验后所出现的腐蚀特征。
ASS试验的不足之处是加速系数的提高还不够满意(如对Ni+Cr体系往往要经8~114h的试验周期),某些情况下重现性仍不理想(例如对微小不连续镀Cr体系,结果有些反常)。
(3)铜加速乙酸盐雾试验
经大量研究表明,CASS试验对于装饰性镀层具有与大气暴露试验结果的良好一致性。尤其是对Ni+Cr镀层的质量检验更为合适。由于试验时间短,因此对于新的耐蚀材料的发展具有积极意义。有资料表明16h的CASS结果,相当于美国底特律地区行车一年的结果,而l8h相当于美国工业大气环境暴露一年的结果。
需要指出的是,在进行CASS试验时应严格控制试验参数,如溶液PH、喷雾量、试样表面清洁程度、试样放置位置以及溶液在箱内的凝聚速度等。该法主要适用于钢铁基体或锌合金铸件上阴极性镀层(铜、镍、铬镀层等)和铝或铝合金上阳极氧化膜的耐蚀性检验,但不适用于比较Cu-Ni-Cr和Ni-Cr镀层两者之问的相对耐蚀性,也不适用于不锈钢及黄铜为基体的镀层。
4、干货!!不同厚度镀锌层耐盐雾腐蚀试验时间
做镀锌板的朋友一定经常听说“白锈”与“红锈”,那么他们到底是什么意思呢?
白锈,是指锌层发生的腐蚀,因为其腐蚀产物以ZnO为主,呈白色,故称之为白锈。
白锈(图片来自欧冶知钢小程序)
红锈,是指钢铁基板发生的腐蚀,因为其腐蚀产物以Fe2O3为主,呈红色,故称之为红锈。
红锈
(以下盐雾试验数据皆为中性盐雾试验)
理解了这一点,那么接下来的这个结论就显而易见了:白锈的出现时间与镀锌层厚度没有半毛钱关系!因为只要表面的锌层开始腐蚀,就已经发生了白锈,管你锌层有多厚。白锈的出现时间与表面钝不钝化有很大的关系。
有研究表明,不钝化热镀锌产品一般2~8h就会出现5%白锈,随后是大面积白锈的产生;而钝化的热镀锌产品表面钝化产品在24h之后才陆续开始出现小面积白锈,而且直到5%红锈出现,板面也只是局部锈蚀。
红锈的出现时间,就与镀锌层厚度有莫大的关系了,因为只有锌层腐蚀穿了,才开始腐蚀钢铁基板。
红锈出现时间与镀锌层厚度(不钝化)关系如下:
从图中可以看出,单面镀锌层重量不小于70g/m2,即可保证出现红锈时间不小于96h(大多数用户要求)。
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需要注意的是,涂油产品在做盐雾试验前要把试样清洗干净,以防涂油层影响到试验的准确性。另外涂防锈油本身也是一种性价比很高的耐蚀表面处理,防锈油可以提供一种物理阻隔,在一定程度上阻断腐蚀介质对锌层的腐蚀。所以长途运输(如美洲或西欧)时,即使是钝化产品,加涂一层防锈油能提供更好耐蚀效果。
参考文献:
董梅等.热镀锌板盐雾试验研究[J].钢铁研究,2008,36(3),32-35
周忠臣等.热浸镀锌板在不同腐蚀条件下锌层厚度与耐蚀性能的关系[J].安徽冶金,2016,(3),33-35
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