涂鍍層腐蝕試驗,一直以來是一項判斷產(chǎn)品性能非常重要的腐蝕試驗項目。一般而言,涂度層的腐蝕試驗可以分為室溫試驗以及加溫的液態(tài)或氣態(tài)腐蝕試驗。在現(xiàn)場腐蝕試驗中,以掛片腐蝕以及土壤腐蝕為主。從應(yīng)用的介質(zhì)來看,中性腐蝕、堿性腐蝕以及酸性腐蝕等腐蝕類型站到了日常腐蝕試驗的絕大多數(shù)情況。
至于腐蝕試驗的條件一般根據(jù),產(chǎn)品所遵循的技術(shù)條件或者涂度層的相應(yīng)材料進(jìn)行測試。溶液的濃度、溫度以及流速均會對試驗的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。正常情況下,在溶液中溶解的氣體尤其是氧含量指標(biāo)。在腐蝕試驗中對于陰極反應(yīng)會造成比較大的影響。另外在不同的溫度狀況下,對于腐蝕的相應(yīng)速度也容易造成深遠(yuǎn)的影響。下面我們對幾項比較常用的腐蝕試驗做個詳細(xì)的解釋。
中性鹽霧試驗
中性鹽霧試驗是一種常用的人工加速腐蝕試驗,它是模擬沿海大氣環(huán)境中,溫暖的海面向寒冷的空氣蒸發(fā)和海浪沖擊下潑向空間的含氯離子微小液滴,形成細(xì)霧狀介質(zhì)對金屬的腐蝕條件,采用一定濃度的氯化鈉溶液,在加壓下以細(xì)霧狀噴射,由于霧粒均勻地落在試樣表面,并不斷維持液膜更新,因而對涂層的腐蝕符合大氣腐蝕基本原理,實現(xiàn)測定涂層的加速腐蝕作用。
中性鹽霧試驗畢竟不能完善地模擬大氣條件對金屬涂層的腐蝕,加之影響腐蝕的因素較多,造成測試條件不易控制等等,往往重現(xiàn)性較差,所以只能作為同一類型涂層在該條件下相對耐蝕性的比較。實踐表明,它對陽極性涂層(如鋼鐵基體上的鋅層和鎘層等)耐蝕性效果較好,而對陰極性涂層,則只能揭示涂層的孔隙和缺陷程度,間接地反映涂層的抗腐蝕能力。
國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6458-86《金屬覆蓋層 中性鹽霧試驗》中規(guī)定了中性鹽霧試驗所使用的設(shè)備、試劑和方法。
試樣的數(shù)量按測試具體規(guī)定,一般情況下每批取3件。試驗時,試樣放置在鹽霧試驗箱內(nèi),試驗溶液為5%NaCl(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))溶液,pH值為6.5-7.2,噴霧箱內(nèi)溫度為35±2℃,相對濕度大于95%。試驗面朝上,讓鹽霧自由沉降在被試驗面上,經(jīng)24h噴霧后,每個收集器所收集的溶液,就80cm2而言應(yīng)為1-2mL,被試面與垂直方向成15-30°,不能直接噴射被試面。試樣不能接觸箱體,也不能相互接觸。試樣之間的距離應(yīng)不影響鹽霧自由降落在被試面上,試樣上的液滴不得落在其他試樣上。試驗時間應(yīng)按被試覆蓋層或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求而定,若無標(biāo)準(zhǔn),推薦時間為:2、6、16、24、48、96、240、480、720h。停噴時不加熱,試樣密封在箱內(nèi)自然冷卻。試樣在試驗結(jié)束后,取出試樣。為減少腐蝕產(chǎn)物的脫落,試樣在清洗前,放在室內(nèi)自然干燥0.5-1h。然后用不高于40℃的清潔流動水,輕輕清洗,除去試樣表面鹽霧溶液的殘留物,經(jīng)干燥后作外觀檢查和評級。按我國熱帶電工產(chǎn)品,JB/Z 88-66評定標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)鹽霧試驗后的腐蝕程度為4級:一級為良好,2級為合格,3-4級為不合格。在每一級中,只要滿足一項,就按該級評定。
海水腐蝕試驗
熱噴涂防腐蝕技術(shù)目前已廣泛用于大量海洋工程設(shè)施,如海上采油鉆探平臺、艦船及港口設(shè)施等,因此海水腐蝕試驗是熱噴涂涂層進(jìn)行較多的試驗內(nèi)容之一。
海洋的腐蝕環(huán)境大致可以分為:海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海底泥漿區(qū),由于所處環(huán)境的不同,使金屬的腐蝕速度有很大差異。金屬構(gòu)件在飛濺區(qū),處于干、濕交替,氧供應(yīng)充足具有相當(dāng)高的腐蝕性。高潮位區(qū)在漲潮時與含氧的海水接觸,腐蝕也較嚴(yán)重。另外,潮差區(qū)相對低潮線以下的全浸區(qū)部分,形成明顯的氧濃差電池作用,潮差區(qū)供氧充分為陰極,而恰好位于低潮線下的全浸區(qū),因供氧相對較少而成為陽極,使腐蝕加速。按海洋環(huán)境區(qū)域特點,金屬防護(hù)涂層的海水腐蝕試驗可分為6類。
液態(tài)浸漬法
對噴涂層進(jìn)行液態(tài)浸漬腐蝕,可帶標(biāo)樣(一般為被噴涂的基體材料)同時進(jìn)行,也可帶入已知耐蝕性的其它材料的試樣,以期進(jìn)行比較。由于噴涂層多有氣孔存在,故應(yīng)首先進(jìn)行封孔處理后再做腐蝕試驗。液態(tài)浸漬腐蝕又分為靜態(tài)全浸式、部分浸漬式、交互浸漬式、氣蝕等流液浸漬等。
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(CASS法)
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗是中性鹽水噴霧試驗的改進(jìn)方法。由于它在氯化鈉溶液中用醋酸酸化,并加入氯化銅提高對某些金屬涂層的腐蝕速率和效果,取得了鋼鐵基體上陰極性涂層腐蝕方式接近于實際環(huán)境的良好結(jié)果。CASS法與中性鹽水噴霧相比,不僅腐蝕速度加快,而且重現(xiàn)性較好,所以正逐步取代中性鹽水噴霧對陰極性涂層的耐蝕性檢驗。該法適用于鋼鐵基體上陰極性涂層(銅、鎳、鉻涂層等)和鋁或鋁合金上陽極氧化膜的耐腐蝕性檢驗。