ISO 212072025 人造气氛中的腐蚀试验 - 加速腐蚀试验 包括接触腐蚀促进气体 中性盐雾和干燥标准立项发展报告

人造气氛中的腐蚀试验——加速腐蚀试验（包括接触腐蚀促进气体、中性盐雾和干燥）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CorrosionTestsinArtificialAtmospheres—AcceleratedCorrosionTestsInvolvingAlternateExposuretoCorrosion-PromotingGases,NeutralSalt-SprayandDrying摘要腐蚀是金属材料及其制品在服役过程中面临的最主要失效形式之一，全球每年因腐蚀造成的经济损失约占各国GDP的3%～5%。随着工业大气污染日益复杂、海洋工程与新能源汽车等新兴领域快速发展，传统的单一盐雾试验已难以真实模拟实际服役环境中多种腐蚀因素的协同作用。ISO21207:2025《人造气氛中的腐蚀试验——加速腐蚀试验包括接触腐蚀促进气体、中性盐雾和干燥》正是在这一背景下由国际标准化组织（ISO）正式发布的现行标准。本标准规定了金属材料及其镀层、涂层制品在模拟工业污染大气、海洋大气及其复合环境条件下的加速腐蚀试验方法，通过交替暴露于腐蚀促进气体（如二氧化硫、二氧化氮等）、中性盐雾和干燥环境的循环组合，实现了对材料耐蚀性能的快速、可控评价。本报告系统梳理了该标准的立项背景、研制历程、核心技术内容及国内外标准对比情况，分析了标准的预期应用效果及其对推动我国材料腐蚀评价体系与国际接轨的重要意义，并对标准的未来发展方向提出了建议。关键词：人造气氛；加速腐蚀试验；腐蚀促进气体；中性盐雾；干燥循环；国际标准；金属腐蚀Keywords:Artificialatmospheres;Acceleratedcorrosiontests;Corrosion-promotinggases;Neutralsalt-spray;Dryingcycles;Internationalstandard;Metalcorrosion1引言1.1研究背景腐蚀是金属材料在环境介质作用下发生的化学或电化学反应过程，其普遍性和破坏性使得腐蚀防护成为材料科学和工程领域的核心课题之一。据统计，全球每年因腐蚀导致的直接经济损失高达数万亿美元，间接损失更难以估量。在众多腐蚀类型中，大气腐蚀是最普遍的形式，涉及交通运输、基础设施、能源装备、电子器件等几乎所有工业领域。大气腐蚀的速率和机理受多种环境因素共同影响，包括相对湿度、温度、大气污染物浓度（尤其是硫氧化物、氮氧化物、氯化物等）、降雨周期以及干湿交替频率等。传统的中性盐雾试验（NSS，对应ISO9227标准）虽在工业界得到了广泛应用，但其仅能模拟海洋大气环境，且为连续暴露模式，无法反映实际大气环境中污染气体与盐分共同作用、干湿循环交替的真实服役条件。大量研究表明，在工业污染大气环境中，材料腐蚀速率可达海洋大气环境的数倍，二氧化硫等腐蚀促进气体对金属腐蚀的加速效应尤为显著。此外，不同行业对材料耐蚀性能的验收标准和评价方法存在显著差异，缺乏统一、可比性强且能模拟复合环境效应的加速试验方法，已成为制约材料研发、工艺筛选和质量控制的重要瓶颈。因此，制定一套科学、合理、可操作的复合环境加速腐蚀试验国际标准，具有迫切的行业需求和广泛的应用前景。1.2标准立项的目的与意义ISO21207:2025标准的制定和发布，旨在为全球材料腐蚀评估领域提供一种更加贴近实际服役环境的加速试验方法。与传统的单一因素加速试验相比，本标准所规定的试验方法整合了腐蚀促进气体、中性盐雾和干燥过程的多因素循环暴露，能够更真实地模拟工业-海洋复合大气环境中材料所承受的腐蚀应力。该标准的实施将有助于：（1）提高材料耐蚀性能评价的准确性和可靠性，缩短产品研发和选材周期；（2）统一各国在复合环境加速腐蚀试验方面的技术方法和评价准则，促进国际贸易中的技术互认；（3）为新型耐蚀材料、环保表面处理工艺的开发验证提供标准化的技术支撑；（4）推动行业从单一盐雾试验向多因素协同评价体系的技术升级。2标准概况2.1标准基本信息ISO21207:2025《人造气氛中的腐蚀试验——加速腐蚀试验包括接触腐蚀促进气体、中性盐雾和干燥》（Corrosiontestsinartificialatmospheres—Acceleratedcorrosiontestsinvolvingalternateexposuretocorrosion-promotinggases,neutralsalt-sprayanddrying）由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，ISO）发布，标准状态为现行（Active），发布日期为2025年4月29日。该标准的国际标准分类号（ICS分类号）归属于“金属的腐蚀”（Corrosionofmetals）领域。2.2标准的技术定位该标准属于材料环境腐蚀试验方法标准的范畴，其技术定位可归纳为以下三个层面：-试验方法标准：规定了在实验室人造气氛中模拟大气腐蚀的加速试验方法，包括试验装置、试剂、试样准备、试验条件、循环程序以及结果评定等内容；-复合环境模拟标准：区别于单一的盐雾试验或气体腐蚀试验，该标准强调腐蚀促进气体、中性盐雾和干燥三个因素的交替循环作用，以模拟实际大气环境中多因素耦合的腐蚀过程；-通用基础标准：适用于金属材料、金属覆盖层、化学转化膜、阳极氧化膜及有机涂层等多种材料和试样的耐蚀性能评价，具有较强的通用性和适用性。2.3标准版本说明本报告所涉及的标准版本为ISO于2025年4月29日发布的正式版本。根据官方信息，该标准提供电子版加密PDF格式文件，下载时间约1分钟，文件带有水印，需安装FileOpen插件进行阅读，电脑需保持联网状态，并限制在累计3台电脑上共打印5次，售价为541.0元人民币。3标准研制背景与需求分析3.1现有腐蚀试验方法的局限性当前国际腐蚀试验方法体系中，最具代表性的基础方法包括ISO9227（中性盐雾试验NSS、乙酸盐雾试验AASS、铜加速乙酸盐雾试验CASS）和ISO6988（含二氧化硫的潮湿气氛腐蚀试验）。上述标准在工业界应用广泛，但各自存在明显局限：|标准|方法要点|主要局限||------|---------|----------||ISO9227（NSS）|连续中性盐雾暴露|仅模拟海洋大气；无干湿循环；忽略污染气体协同作用||ISO6988|含SO₂潮湿气氛暴露|仅考虑SO₂单一气体；无盐雾因素；缺乏干燥阶段||ASTMB117|连续盐雾暴露|同ISO9227的局限，且为美国标准体系||SAEJ2334|盐雾/干燥/湿润循环|主要面向汽车行业；气体因素未纳入|上述方法暴露出的共性核心问题在于，它们均难以同时涵盖腐蚀促进气体、中性盐雾和干湿交替三种关键环境因素，导致试验结果与实际服役寿命之间的相关性常常不理想。尤其在工业污染与海洋气候叠加的地区（如沿海工业城市），实际大气环境对材料的腐蚀作用远超过任何一种单一加速试验所能模拟的程度。3.2行业需求的驱动近年来，以下领域的快速发展对复合环境加速腐蚀试验方法提出了迫切需求：-新能源汽车产业：电动汽车电池包壳体、底盘结构件、高压连接器等关键部件需要在复杂大气环境中保持长期耐蚀可靠性，电池模组铝制壳体在含盐和SO₂复合环境下的腐蚀行为备受关注；-海洋工程与装备：海上风电设施、港口机械、跨海桥梁等长期服役于海洋-工业复合环境，其防护体系（如热喷涂涂层、重防腐涂层）的耐蚀性能验证需要更科学的加速试验方法；-电子电气产品：通信基站设备、户外电子机柜等面临工业大气腐蚀与盐雾侵蚀的双重挑战，连接器和PCB板在混合气体环境中的腐蚀失效问题日益突出；-标准体系国际化：随着我国制造业深度融入全球供应链，国内企业和检测机构迫切需要采用与国际接轨的先进试验方法标准，以消除技术性贸易壁垒。3.3标准制定的可行性基础在本标准制定之前，ISO/TC156（金属与合金的腐蚀）技术委员会已积累了大量的相关标准制修订经验，包括ISO9223～9226（大气腐蚀性分类与评估系列标准）、ISO11130（交替浸没试验）、ISO16701（含SO₂的潮湿气氛中加速腐蚀试验）等。上述标准体系为ISO21207的制定奠定了坚实的技术基础和编制经验。此外，多个国家已在国家标准层面开展了循环腐蚀试验方法的探索，如中国GB/T38269-2019等，也为国际标准的协调统一提供了参考依据。4标准主要内容解析4.1试验原理ISO21207:2025所规定的加速腐蚀试验方法，其核心原理是通过对试样进行腐蚀促进气体暴露—中性盐雾暴露—干燥三个阶段的交替循环，在实验室条件下加速模拟材料在工业污染大气和海洋大气复合环境中的腐蚀过程。试验过程中，试样首先暴露于含有特定浓度腐蚀促进气体（如SO₂、NO₂）的潮湿气氛中，此阶段模拟工业污染大气环境对材料的腐蚀作用；随后试样转入中性盐雾环境中，模拟海洋大气中的盐分沉积和电化学腐蚀过程；最后经过干燥阶段，使试样表面形成的液膜蒸发，促使腐蚀产物浓缩和结晶，并在下一循环中与新鲜环境重新作用。这种干湿交替和多因素耦合的方式，能够有效加速腐蚀进程，同时维持与实际大气腐蚀相近的腐蚀机理和产物组成。4.2典型试验循环程序依据该标准的规定，一个完整的试验循环通常包括以下阶段（具体参数以标准正文为准）：1.气体腐蚀阶段：在密闭试验箱中通入设定浓度的腐蚀促进气体（如SO₂体积分数为1×10⁻⁵～5×10⁻⁵），温度控制在40℃±3℃，相对湿度不低于95%，持续数小时；2.盐雾阶段：将试样转移至中性盐雾试验箱中，采用5%NaCl溶液（pH6.5～7.2）在35℃±2℃下进行盐雾暴露，持续数小时；3.干燥阶段：在可控温湿度条件下（如温度60℃以下，相对湿度≤50%）对试样进行干燥处理，持续数小时。上述三个阶段的时长比例和总循环次数可根据材料类型和试验目的进行调整，试验总周期通常为数个循环至数十个循环不等。标准中对试验条件的允差、设备校准要求、试样的放置方式、盐雾收集速率等关键技术参数均作出了明确规定，以保证试验结果的可比性和可重复性。4.3试验结果评定该标准规定的试验结果评定方法主要包括：-外观评级：依据ISO10289标准对试样表面的腐蚀面积百分比进行评级，评估点蚀、起泡、锈蚀等腐蚀形态；-质量损失测定：通过去除腐蚀产物前后试样的质量差计算腐蚀速率（g/m²·h或mm/a）；-力学性能变化：对于结构件试样，可通过测试拉伸强度、疲劳寿命等力学性能的变化来评价腐蚀对材料使用性能的影响；-电化学测试补充：对于需要深度分析的试样，可结合极化曲线、电化学阻抗谱等手段进行补充表征。4.4与其他标准的协调关系ISO21207:2025在方法设计上注意了与ISO标准体系中相关标准的协调和互补：-与ISO9227的关系：ISO21207并非替代ISO9227，而是在其基础上增加了腐蚀促进气体和干燥循环因素，两者可根据评价目的选择使用；-与ISO6988的关系：ISO21207在气体腐蚀阶段的设计参考了ISO6988中关于含SO₂潮湿气氛试验的技术条件，但增加了盐雾和干燥环节，更全面地模拟复合环境；-与ISO16701的关系：两个标准均涉及含SO₂加速腐蚀试验，但ISO21207引入了中性盐雾阶段，扩展了适用范围。5标准研制单位与机构介绍ISO21207:2025由国际标准化组织ISO/TC156（金属与合金的腐蚀）技术委员会归口管理，具体由WG4（大气腐蚀试验方法工作组）负责起草。ISO/TC156成立于1974年，是ISO框架下专门负责金属与合金腐蚀领域标准化的技术委员会，其秘书处设于中国（由上海市腐蚀科学技术学会承担），这是我国承担的首个ISO金属腐蚀领域技术委员会秘书处。作为该标准的重要参与单位之一，上海市腐蚀科学技术学会在标准研制过程中发挥了核心作用。该学会成立于1985年，是国内腐蚀科学技术领域具有重要影响的学术团体，依托上海材料研究所等科研机构，长期从事材料腐蚀与防护领域的标准研究和技术推广工作。学会承担ISO/TC156国内技术对口单位职责，组织国内专家深度参与国际标准的制修订工作。在ISO21207的研制过程中，上海市腐蚀科学技术学会组织了来自高校、科研院所和企业检测机构的腐蚀领域专家，系统收集了国内外在复合环境加速腐蚀试验方面的研究成果和试验数据，为标准中关键技术参数的确定提供了有力的数据支撑。同时，国内参与单位还组织开展了多轮实验室间比对试验（Round-RobinTest），验证了标准方法的重复性和再现性，为标准文本的完善和最终国际投票通过作出了积极贡献。6标准对比分析6.1与国际同类标准的对比目前国际范围内涉及循环腐蚀试验的标准主要还有美国汽车工程学会的SAEJ2334（实验室循环腐蚀试验）和部分企业内部标准。与SAEJ2334相比，ISO21207具有以下特点：|对比项|ISO21207:2025|SAEJ2334||--------|---------------|-----------||气体腐蚀因素|包含SO₂、NO₂等|不包含||盐雾类型|中性盐雾|盐水浸泡/盐雾||循环阶段|气体-盐雾-干燥三段循环|盐雾-潮湿-干燥三段循环||适用领域|通用金属材料及覆盖层|主要面向汽车用涂装钢板||温度范围|气体阶段40℃，盐雾阶段35℃，干燥阶段可控|25～50℃区间，潮湿阶段50℃|6.2与国内标准体系的衔接近年来，我国已发布多项涉及循环腐蚀试验的国家标准，如GB/T38269-2019《金属和合金的腐蚀含二氧化硫的潮湿气氛中循环加速腐蚀试验方法》、GB/T24195-2009《金属和合金的腐蚀酸性盐雾、“干燥”和“湿润”条件下的循环加速腐蚀试验》等。这些标准在技术框架上与ISO21207具有较好的兼容性，但侧重点有所不同。ISO21207的发布为我国相关领域标准的技术升级和对标提供了新的参照基准。7结论与展望ISO21207:2025的正式发布，标志着人造气氛加速腐蚀试验方法从单一因素模拟向多因素协同模拟的重要技术跨越。该标准通过将腐蚀促进气体、中性盐雾和干燥过程有机结合，为金属材料、镀层和涂层体系提供了一种更接近真实大气服役环境的加速评价手段，具有重要的工程应用价值。展望未来，该标准有望在以下方面发挥积极作用并持续演进：-标准应用推广：随着国际海事组织（IMO）、各行业组织及大型企业对材料环境适应性要求的不断提高，ISO21207有望被更多产品规范和采购技术要求所引用，成为材料腐蚀评价领域的通用方法之一。-技术持续更新：随着新型腐蚀促进因子（如臭氧、颗粒物等）对材料腐蚀的影响机理研究不断深入，未来标准可能在气体组分选择、浓度控制精度、环境参数实时监测等方面进行修订扩展。-数字化与智能化融合：融合物联网传感器技术和人工智能数据分析，实现腐蚀试验过程的实时监控、智能判定和大数据回归分析，将是该标准后续修订的重要方向。我们相信，在各方的共同努力下，以ISO21207:2025为代表的先进腐蚀试验方法将在保障材料与装备的长效安全服役、推动腐蚀科学和防护技术进步方面发挥日益重要的作用。参考文献[1]ISO21207:2025,Corrosiontestsinartificialatmospheres—Acceleratedcorrosiontestsinvolvingalternateexposuretocorrosion-promotinggases,neutralsalt-sprayanddrying[S].Geneva:InternationalOrganization