盐雾试验完整

Agenda什么是盐雾试验？盐雾腐蚀的机理及危害盐雾试验方法介绍中性盐雾试验标准如何评判测试结果？影响盐雾试验的因素盐雾试验的注意事项盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。它分为二大类，一类为天然环境暴露试验，另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱，在其容积空间内用人工的方法，造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。它与天然环境相比，其盐雾环境的氯化物的盐浓度，可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍，使腐蚀速度大大提高，对产品进行盐雾试验，得出结果的时间也大大缩短。如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验，待其腐蚀可能要1年，而在人工模拟盐雾环境条件下试验，只要24小时，即可得到相似的结果。腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。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。由于影响金属腐蚀的因素很多，单一的抗盐雾性能不能代替抗其他介质的性能，所以盐雾试验获得的结果不能作为被试材料在所有使用环境中抗腐蚀性能的直接指南。同时，各种材料在试验中的性能也不能作为这些材料在使用中耐蚀性的直接指南。尽管如此，本标准的方法仍可作为检验被试材料有或无防蚀性的一种方法。―GB/T10125《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》什么是盐雾试验？天然环境暴露试验人工模拟盐雾环境试验盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指氯化物的大气，它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠，它主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料的腐蚀，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，形成新的化合物即腐蚀物。金属保护层和有机材料保护层也同样，当作为电解质的盐溶液渗入内部后，便会形成以金属为电极和金属保护层或有机材料为另一电极的微电池。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。除了氯离子外，盐雾腐蚀机理还受溶解于盐溶液里（实质上是溶解在试样表面的盐液膜）氧的影响。氧能够引起金属表面的去极化过程，加速阳极金属溶解，由于盐雾试验过程中持续喷雾，不断沉降在试样表面上的盐液膜，使含氧量始终保持在接近饱和状态。腐蚀产物的形成，使渗入金属缺陷里的盐溶液的体积膨胀，因此增加了金属的内部应力，引起了应力腐蚀，导致保护层鼓起。盐雾腐蚀会破坏金属保护层，使它失去装饰性，降低机械强度；一些电子元器件和电器线路，由于腐蚀而造成电源线路中断，特别是在有振动的环境中，尤为严重；当盐雾降落在绝缘体表面时，将使表面电阻降低；绝缘体吸收盐溶液后，它的体积电阻将降低四个数量级；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。盐雾腐蚀的机理及危害盐雾试验方法介绍(一)中性盐雾试验（NSS试验）中性盐雾试验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/80cm2•H之间。(二)醋酸盐雾试验（ASS试验）醋酸盐雾试验是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%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。(三)铜盐加速醋酸盐雾试验（CASS试验）铜盐加速醋酸盐雾试验是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验，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试验的8倍。(四)交变盐雾试验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，也在产品内部产生。它是将产品在盐雾和湿热两种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。中性盐雾试验标准标准是对重复性事物和概述所做的统一规定。盐雾试验标准是对盐雾试验条件，如温度、湿度、氯化钠溶液浓度和PH值等做的明确具体规定，另外还对盐雾试验箱性能提出技术要求。同种产品采用哪种盐雾试验标准要根据盐雾试验的特性和金属的腐蚀速度及对盐雾的敏感程度选择。下面介绍几个盐雾试验标准，ASTMB117StandardPracticeforOperatingSaltSpray(Fog)Apparatus盐雾喷射器操作规程ISO9227Corrosiontestsinartificialatmospheres—Saltspraytests人造环境中的腐蚀试验--盐雾试验JISZ2371Methodofsaltspraytesting盐雾试验方法GB/T10125人造气氛腐蚀试验--盐雾试验IEC60068-2-11BasicenvironmentaltestingproceduresPart2:TestsTestKa:Saltmist基本环境试验规程第2-11部分:试验试验Ka:盐雾GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾GB/T2423.18电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Kb:盐雾，交变（氯化钠溶液）GB/T10125试验结果的评价标准，通常应由被试材料或产品标准提出，一般试验仅需考虑以下几方面：a)试验后的外观；b)除去表面腐蚀产物后外观；c)腐蚀缺陷如点蚀、裂纹、气泡等的分布和数量，可按照GB6461，GB12335，GB/T9798的附录C(egvISO1462)所规定的方法进行评定；d)开始出现腐蚀的时间;e)重量变化;f)显微镜观察;g)力学性能变化;GB/T2423.17试样应进行目视检查，如有必要应按照相关规范进行电气和机械性能检测，记录试验结果。盐雾试验结果的判定盐雾试验结果的判定方法有以下几种：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表面观察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；GB/T6461-2002《金属基本体上金属和其它无机覆盖层经试验后的试样和试件的评级》ISO1028911.1评级计算公式金属镀层的腐蚀评级是根据腐蚀缺陷所占总面积的百分数，按下列公式计算而得到：

Rp

=3(2-LogA)

式中：

Rp——腐蚀的评级数，化整到最接近的整数，如下表中所示；

A——机体金属腐蚀所占总面积的百分数；根据上述计算公式可以得出腐蚀缺陷面积与腐蚀评级的关系，如下表格：备注：对缺陷面积极小（如小于0.046％）的试样，如果按照上述公式计算，将导致评级大于10，因此上述公式仅适用于A

0.046%的试样；在某些情况下，可能难以计算出准确的面积，尤其是深度加工的试样，如螺纹、孔等，在这种情况下检查者要尽可能精确的估计此面积；对于SECC（镀锌钢板）在进行缺陷面积计算时，试件加工的切口处可以不计在内；在计算缺陷面积时涉及到的“总面积”是指试件在箱体内喷雾所能覆盖到的试验面积，其它所不能覆盖的面积不计在内；

盐雾试验结果的判定缺陷面积A(%)腐蚀评级Rp无缺陷100

A

0.190.1

A

0.2580.25

A

0.570.5

A

1.061.0

A

2.552.5

A

5.045.0

A

10310

A

25225

A

50150

A0评级判定法试验结果的判定Rp=10的试验结果可以直接通过；Rp=7~9的试验结果，如果没有用户特殊的要求，可以让步接收；Rp=3~6的试验结果，需要相关职能部门进行评估，然后根据评估的结果进行判断；Rp=0~2的试验结果，则判为不合格；盐雾试验结果的判定称重判定法是通过对腐蚀试验前后样品的重量进行称重的方法，计算出受腐蚀损失的重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耐腐蚀质量进行考核；

重量法是材料耐蚀能力的研究中最为基本，同时也是最为有效可信的定量评价方法。尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点，但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化，可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。重量法分为增重法和失重法两种，他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样，后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况，通常可以考虑采用失重法。而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况，例如材料的高温腐蚀，通常可以考虑采用增重法。为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较，必须采用电位面积上的重量变化为表示单位，及平均腐蚀速度，如g.m-2h-1。根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间内的平均腐蚀深度，如m/a。盐雾试验结果的判定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；红锈，白锈出现的时间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产品的质量判定。盐雾试验结果的判定表面观察法宏观观察就是对材料在腐蚀前后及去除腐蚀产物前后的形态做肉眼分析，还应该注意腐蚀产物的形态和分布，以及他们的厚度、颜色、致密度和附着性；同时还应该注意腐蚀介质中的变化，包括溶液的颜色，腐蚀产物在溶液中的形态、颜色、类型和数量等。虽然这种观察是很粗糙的，但任何精细的腐蚀研究都辅以这种方法。显微观测就是对受腐蚀的试样进行金相检查或断口分析，或者用扫描电镜、透射电镜、电子探针等做微观组织结构和相成分的分析，据此可研究微细的腐蚀特征和腐蚀动力学。对受腐蚀的试样进行显微观察时，需要注意的几点是：第一，在观察表面形貌时，特别是一些局部腐蚀的形貌时，一定要注意腐蚀截面形貌的观察。这是因为局部腐蚀可能在材料表面所造成的腐蚀并不很显著，而在材料的内部发展。不锈钢等材料的点蚀就是一例。不锈钢丝上的点蚀，可以看到典型的花边盐雾试验结果的判定在观察材料的氧化膜截面形貌时，要注意采用扫描电子显微镜的背散射模式进行观察。扫描电镜在腐蚀形貌观察时，通常有两种工作模式，一种是二次电子相模式，一种是背散射模式。二次电子相通过测试二次电子，来获得试样表面的形貌，而背散射模式则可以通过测试背散射电子，获得试样表面元素分布的情况。通过背散射模式观察腐蚀试样氧化膜界面的形貌，可以很容易地分辨出氧化膜内元素的分布，从而判断出氧化膜是单层结构还是多层结构。盐雾试验结果的判定表面观察法当材料表面覆盖着较厚的腐蚀产物时，进行观察腐蚀形貌时一定要注意将取出腐蚀产物前后的形貌进行综合对比，才能获得准确的结论。两种材料在未去除腐蚀产物之前形貌相同，去除腐蚀产物后腐蚀形态可能会大相径庭。例如，316L不锈钢在80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中腐蚀4小时后的腐蚀形貌同ZE41镁合金在NaCl溶液中腐蚀12小时的形貌基本相同，腐蚀产物都呈现龟裂状。但是，去除腐蚀产物后发现，二者的腐蚀形态截然不同：316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中发生的是均匀腐蚀，而ZE41发生的则是点蚀。316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液浸泡，去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌

ZE41镁合金在NaCl溶液浸泡，去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌盐雾试验结果的判定表面观察法影响盐雾试验的因素影响盐雾试验结果的主要因素包括：试验温湿度、盐溶液的浓度、样品放置角度、盐溶液的pH值、盐雾沉降量和喷雾方式等。1．试验温湿度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，腐蚀速度相应降低。试验温度越高盐雾腐蚀速度越快。国际电工委员会IEC60355：1971《ANAPPRAISALOFTHEPROBLEMSOFACCELERATEDTESTINGFORATMOSPHERICCORROSION》标准指出：“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%”。这是因为温度升高，分子运动加剧，化学反应速度加快的结果。对于中性盐雾试验，大多数学者认为试验温度选在35℃较为恰当。如果试验温度过高，盐雾腐蚀机理与实际情况差别较大。2．盐溶液的浓度盐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。上述这种现象可以用盐溶液里的氧含量来解释，盐溶液里的氧含量与盐的浓度有关，在低浓度范围内，氧含量随盐浓度的增加而增加，但是，当盐浓度增加到5%时，氧含量达到相对的饱和，如果盐浓度继续增加，氧含量则相应下降。氧含量下降，氧的去极化能力也下降即腐蚀作用减弱。但对于锌、镉、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：钢板与水平线成45度角时，每平方米的腐蚀失重量为250g，钢板平面与垂直线平行时，腐蚀失重量为每平方米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度角。”4．盐溶液的pH值盐溶液的pH值是影响盐雾试验结果的主要因素之一。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值范围都作了规定，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现性。影响盐雾试验的因素中性盐雾试验注意事项试件的预处理试验前必须仔细的清洗被测试样品，尽可能地清除那些可能会影响试验结果的杂质（灰尘、油污或其它杂质）。所用的清洗方法应取决于试件材料性质，试件表面及污物清洗时，不应使用可能侵蚀试样表面的研磨材料或溶剂；1使用适当的的有机溶剂（沸点在60～120

C之间的碳氢化合物）和干净的软毛刷或超声清洗装置彻底清洗被测试样品。清洗后，用新溶剂冲洗试样，然后干燥；2清洗后的样品，应避免再次被不经意的触摸而污染；3试验前不应清洗掉有意涂覆保护性有机膜层的试样；如果试样是从较大的带有涂层的的工件上切割下来的，不应损坏切割区附近的覆盖层。除非另有规定，必须采用适当的在测试条件下稳定的覆盖层，如油漆、石蜡或胶带等，对切割区进行保护。试验完成后的试样处理盐雾试验完成后，将被测试件从盐雾箱中取出，为了减少腐蚀产物脱落，试样在清洗前应先在室内空气中自然干燥0.5h~1h；然后用温度不超过35

C的干净流动水将被测试样小心清洗，以去除试样表面残留的的盐雾溶液，接着以距试样30cm处压强不超过200Kpa的空气吹干；中性盐雾试验注意事项试件的准备中性盐雾试验注意事项试件的放置1试件的被试表面不能受到盐雾的直接喷射；2试件表面在试验箱中的放置角度是非常重要的。原则上，平板试样的被试表面朝上并与垂直方向成20

5

的角；对于表面不规则的试件，可采取多种放置状态，务必使每个主要表面能同时接受盐水的喷雾；3试件的排列，应使喷雾自由的全部落至全部试件表面上，不应妨碍喷雾自由下落；4试件不可相互接触，也不可接触到金属性导体或有毛细现象作用的物质，以及其它支架外的物体；5盐溶液禁止从一个试件上滴落到其它的试件表面；6试件如果有识别的标记等粘贴物，应尽量置于试件的下方；7对于一个新的检测或总试验试件超过96h的测试，可允许被测试样移位。在此情况下，移位的次数和频率由操作者来决定，但是需要在试验报告中注明；8试样的支架应由惰性非金属材料制成，如玻璃、塑料或有涂层的木制品。悬挂试样的材料不应使用金属材料，而应使用人造纤维、棉纤维或其它惰性绝缘材料。BeforeYouTest–HelpfulTips:HowManyUnitsToTest?

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