在討論腐蝕防護時,經常會出現中性鹽霧(NSS)與循環腐蝕測試(CCT)的問題。
為什么要求這些測試?
這些測試是什么?
這兩種方法有什么不同?
為了回答這些問題,我們首先要問:“什么是腐蝕?”
腐蝕(通常稱為生銹)是當金屬暴露于外部環境時,由于化學反應而發生自然逐漸的分解。
引起金屬腐蝕的外部因素包括水、酸、鹽、汽車中的一些液體和其他。
換句話說,也可以通過保護涂層和表面處理來防止或減緩腐蝕。
這些保護涂層有油漆、電鍍、涂料和其他表面處理。當涂層應用正確時,就像下圖中的螺母一樣,它們可在惡劣的環境中工作,而不會像同一張圖中的未涂層螺栓那樣生銹。
在所有這些可用的表面保護涂層,進行腐蝕測試可驗證每一種方法的有效性,其中常見的兩種檢測方法是NSS和CCT。
腐蝕問題主要集中在兩種形式——白色銹蝕和紅色銹蝕。
鋅是大多數緊固件鍍層和涂層,白色腐蝕是鋅的自然銹蝕。雖然這種白色的銹蝕不是真正的腐蝕,也不影響金屬基體,但是由于它不良的視覺外觀,仍然是一個問題。
紅銹是金屬基體的腐蝕,通常是金屬基體的氧化,將隨著時間逐漸蔓延。將對零件外觀,服役能力,功能甚至強度產生影響。本文將討論兩種流行的腐蝕測試方法,并對每種方法的基本原理提供一些見解。
中性鹽霧試驗
這是一種使用環境控制室,并在零件上噴涂鹽霧溶液來評估表面涂層耐腐蝕性的標準方法。
在機柜中,可良好的控制濃度,溫度,pH值等。這些鹽霧室或鹽霧柜按照相關參考標準中定義的的參數執行,如ASTM B117 和 ISO 9227。
每天進行目視檢查(通常一天一次),檢查被測試零件的外觀,添加新樣品,并移除已完成的測試樣品。目的是評估是否有任何腐蝕/氧化發生(白色或紅色)。
測試時間根據表面處理的要求而定,通常以一天24小時的倍數為基準。
例如紅繡720小時要求,需要鹽霧柜放置30天,這是一個非常漫長的測試,需要在設備和人員上進行大量時間來維護該測試。
由于汽車行業使用的大部分表面涂層有600小時、720小時和1000小時的要求,零件在鹽霧箱中測試的時間從25天、30天到42天。
耐蝕性越高,測試時間越長。
進行這些測試,由于時間較長,良好過程控制非常重要的,才可準確地預測零件防腐蝕能力,并評斷是否能夠滿足客戶的要求。
但是針對NSS測試有一點需要指出,鹽霧中的小時數和實際腐蝕結果沒有相關性。
雖然沒有辦法將NSS小時數直接轉化為車輛壽命,但這是一個非常重要的指標,可以與多年的實際數據進行比較。
NSS測試已經存在很多年了,并且作為一種標準化的方法在全球行業中被廣泛接受。它相對便宜,但需要很長時間才能完成測試要求。這仍然是大多數金屬加工企業主要的質量控制方法。
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循環腐蝕試驗
第二種測試方法是循環腐蝕測試。它是一種加速腐蝕測試,并試圖提供和預測表面處理抗腐蝕壽命的方法。
其目標是將循環周期的數量與車輛服役年份相關聯。這種方法也使用了一個環境控制室,與NSS控制室相似(但不全相同)。
該測試最初是作為一種開發工具,通過設計不同的氣候條件(溫度高低、鹽濃度等)和時間進行零件的加速腐蝕。其理念是嘗試提供車輛使用中零件腐蝕前的壽命評估。
這種測試方法目前已經成為一種更加常規的測試,特別是在下車體部分。
CCT測試通常有幾個不同的階段,如鹽霧、干燥、濕潤,伴隨溫度升高。一些廠家還將零件進行零度以下冷藏;也有一些則在CCT測試前對部件進行礫石破壞。
所以這與NSS相比,是一個更的測試。CCT也是評估其他類型腐蝕(如電偶腐蝕)的有效測試方法。
幾乎每個廠家都有自己的CCT測試方法,并為所需的表面防腐保護提供開發和設計指導。
此外,幾乎所有的緊固件標準組織也都有CCT規范。根據規范要求,以及零件在車輛上的位置和幾何形狀的不同,定義的周期可以是一天或一周。行業中有各種各樣的CCT規范,沒有一個統一的行業標準。
此外,該行業的CCT規范彼此之間并沒有很好的相互關聯。它們可以是高度多樣化的。
下面的圖表顯示了一個CCT周期的情況
這兩種測試方法目的不同,但都有非常重要的價值。一個合理的表面處理防護,應該是滿足和一種測試方法的規定要求。通過使用適當的測試設備來有效地進行這些腐蝕測試,可為客戶提供“表面防護方案”。
常用的CCT標準有
ASTM B117
ASTM G85 - Annex 1
DIN50021 SS/ASS (EN)
DIN EN 60068-2-78
DIN EN 61701 (EN)
DIN EN IEC 60068-2-11 (EN)
DIN EN IEC 60068-2-52
DIN EN ISO 11997-1
DIN EN ISO 9227 NSS/AASS
DO 160 G
Fiat 50180 Methode A1
Ford CETP 00.00-L-467 (EN)
GMW 3172 9.4.7 Salt Mist (EN)
Jaguar Landrover TPJLR.52.265
MIL-STD-810 Methode 509.7
NES M 0140 (EN)
PSA D13 5486
Scania STD 4319
STD 423-0014 (EN)
VCS 1027,1449 (EN)
VCS 1027,149 (EN)
VDA 621-415 (EN)
VW 80000 LV 124
VW PV 1210
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