Các tiêu chuẩn và thử nghiệm phun muối – Phần 1
1. Thử nghiệm phun muối
Sự ăn mòn của các bộ phận kim loại ô tô đã trở thành một trong những lý do quan trọng làm giảm tuổi thọ của ô tô. Ngay từ những năm 1980, tổn thất hàng năm do ô tô bị ăn mòn ở Hoa Kỳ đã lên tới 20 tỷ đô la. Do đó, cả các công ty ô tô và người tiêu dùng đều rất coi trọng sự ăn mòn của các bộ phận kim loại ô tô.
Thử nghiệm phun muối là một phương tiện quan trọng để kiểm tra khả năng chống ăn mòn của các bộ phận kim loại. Nó thường được chia thành thử nghiệm phun muối trung tính (NSS), thử nghiệm phun axetat (ASS), thử nghiệm phun axetat tăng tốc đồng (CASS), thử nghiệm phun muối tuần hoàn, v.v. Thử nghiệm phun muối trung tính là phơi mẫu vào hộp phun muối, sử dụng thiết bị phun để chuyển dung dịch natri clorua có phần khối lượng khoảng 5% thành phun muối và thực hiện lắng tự do, để phun muối có thể rơi đều trên bề mặt mẫu và đẩy nhanh quá trình ăn mòn bề mặt kim loại bằng cách duy trì sự đổi mới thường xuyên của màng chất lỏng muối. Nó có thể áp dụng cho kim loại và hợp kim của chúng, lớp phủ kim loại hoặc hữu cơ, màng oxy hóa anốt và màng chuyển đổi. Thử nghiệm sương mù axetat và thử nghiệm sương mù axetat tăng tốc đồng thêm axit axetic hoặc thậm chí là clorua đồng vào sương muối trung tính để đẩy nhanh quá trình ăn mòn. Thử nghiệm phun muối tuần hoàn là một thử nghiệm phun muối toàn diện, khiến sự ăn mòn phun muối không chỉ xảy ra trên bề mặt mà còn trong sản phẩm thông qua sự xâm nhập của môi trường ẩm thông qua thử nghiệm phun muối trung tính cộng với điều kiện ẩm ướt và nóng liên tục. Thử nghiệm ăn mòn phun muối tuần hoàn có thể kiểm tra tốt hơn trạng thái ăn mòn thực tế của mẫu và cũng là thử nghiệm nghiêm ngặt nhất trong thử nghiệm phun muối. Nó chủ yếu được sử dụng để nới lỏng các bộ phận phức tạp và bị ăn mòn nghiêm trọng, chẳng hạn như ống xả, khung, ống dầu, cần gạt nước, v.v.
2. Nguyên lý của thử nghiệm ăn mòn tuần hoàn
Ăn mòn thường được chia thành hai loại, đó là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Ăn mòn hóa học là sự xuất hiện của kim loại trong khí khô và dung dịch không có chất điện phân.
Ăn mòn do biến đổi hóa học, không có sự can thiệp của nước; Ăn mòn điện hóa xảy ra dưới tác động của chất điện phân và nước, và dòng điện được tạo ra trong quá trình phản ứng để hình thành pin. Trong ăn mòn điện hóa, kim loại có điện thế điện cực thấp là anot, và kim loại có điện thế điện cực cao là catot. Anot mất electron và đi vào chất điện phân để hình thành ăn mòn anot, trong khi catot nhận electron và chuyển chúng đến các ion trung gian trong dung dịch chất điện phân, do đó phản ứng tiếp tục.
Do nhiệt độ và độ ẩm thay đổi liên tục, đôi khi có sự can thiệp của nước trong thử nghiệm phun muối tuần hoàn, thuộc về ăn mòn điện hóa, và đôi khi không có sự can thiệp của nước, thuộc về ăn mòn hóa học. Trong thử nghiệm, sau khi các hạt sương muối lắng xuống và bám vào bề mặt vật liệu, chúng nhanh chóng hấp thụ độ ẩm và hòa tan vào dung dịch nước clorua. Trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhất định, dung dịch nước clorua này hoặc ion clorua phân ly sẽ xâm nhập vào hệ thống vật liệu thông qua các lỗ rỗng của màng sơn, lớp phủ hoặc các vật liệu khác, do đó gây ra sự ăn mòn của nền kim loại.
Thử nghiệm thường thực hiện nhiều chu kỳ để mô phỏng các điều kiện thời tiết khắc nghiệt như nóng ẩm và khô nóng trong môi trường thực tế. Đặc biệt là trong giai đoạn thử nghiệm bốc hơi nước và lắng đọng muối, nồng độ dung dịch muối cao trên bề mặt mẫu khô sẽ đẩy nhanh tốc độ ăn mòn của bề mặt lớp phủ. Ngoài ra, trong quá trình mẫu từ ướt sang khô, phản ứng ăn mòn được đẩy nhanh trực tiếp vì bề mặt của nó tiếp xúc hoàn toàn với oxy.
3. Tiêu chuẩn thử nghiệm phun muối tuần hoàn chung
3.1 Tiêu chuẩn quốc gia GB/T 24195 (tương đương với ISO 16151)
GB/T 24195 “Ăn mòn kim loại và hợp kim bằng sương mù axit hexagram”, thử nghiệm ăn mòn tăng tốc tuần hoàn trong điều kiện “khô” và “ướt” “chỉ định hai phương pháp: phương pháp a chỉ áp dụng cho kim loại và hợp kim của chúng, lớp phủ kim loại (lớp phủ catốt), lớp phủ oxy hóa anốt, lớp phủ hữu cơ trên vật liệu kim loại, v.v. và phương pháp B chủ yếu áp dụng cho lớp phủ anốt trên tấm thép, lớp phủ anốt có màng chuyển đổi, v.v.
Quá trình ăn mòn theo chu trình được chia thành ăn mòn axit, ăn mòn phun muối, làm khô và giữ ẩm
Dung dịch là dung dịch natri clorua có tính axit 5% và độ pH được kiểm soát ở mức 3,5 + 0,1.
Phương pháp a trong thử nghiệm, góc đặt mẫu và hướng thẳng đứng phải là 20 ° ± 5 °, diện tích thu thập sương muối phải là 80 cm và tốc độ lắng đọng sương muối phải nằm trong phạm vi (1,5 + 0,5) ml/h sau khi phun liên tục trong 24 giờ. Chu kỳ thử nghiệm phụ thuộc vào mức độ ăn mòn của các bộ phận và thường được chọn trong vòng 3 ~ 180 chu kỳ.
Chu trình của phương pháp B – Quá trình ăn mòn cũng được chia thành ba giai đoạn: ăn mòn phun muối axit, sấy khô và giữ ẩm. Dung dịch ăn mòn là dung dịch muối axit hóa hỗn hợp
Góc đặt mẫu và tốc độ lắng đọng muối của phương pháp B giống với phương pháp a. Chu kỳ thử nghiệm cũng được xác định theo mức độ ăn mòn của các bộ phận. Nói chung, nó được chọn trong vòng 12 ~ 192 chu kỳ.
Theo GB/T 24195, mẫu phải được sấy khô tự nhiên trong 1 giờ sau khi thử nghiệm, sau đó rửa sạch bằng nước sạch để đánh giá. Ngoại quan không được thay đổi rõ ràng sau khi thử nghiệm. Số lượng và phân bố các khuyết tật ăn mòn phải tuân thủ các quy định của GB/T 6461 về đánh giá mẫu và mẫu thử kim loại và các lớp phủ vô cơ khác trên nền kim loại sau khi thử nghiệm ăn mòn (tương đương với ISO 10289), và các tính chất cơ học và điện hóa không được thay đổi.
