近幾年,老化和腐蝕試驗范疇呈現了喜人的變化。本文將扼要綜述腐蝕試驗規范的前史,腐蝕試驗職業的現狀,及新的腐蝕試驗箱創新怎么契合更好的測驗規范及怎么引起腐蝕試驗革命。
一百年前,腐蝕試驗工程師開發了一種常溫條件下的試驗,該試驗經過壓縮空氣操作霧化噴淋5%氯化鈉鹽溶液。此腐蝕試驗仍在全球得到廣泛運用,并在ASTM B117和IS0 9227中被規范化。盡管此試驗對很多質量操控運用有用,可是它再而三地表現出試驗結果與實在腐蝕現象相關性差的問題,尤其是在用于涂有有機涂料的資料時。
現代腐蝕試驗可追溯到20世紀60年代的英格蘭。循環Prohesion(Prohesion是Protection和Adhesion兩個單詞的組合)試驗組合了濕/干循環并在氯化鈉溶液中添加硫酸銨。現在,ASTM G85附錄5將此試驗規范化,并常參考用于工業防護涂料。
在20世紀90年代早期,行業有發布了一項替換運用紫外線老化試驗箱(QUV試驗機)和Prohesion的試驗辦法,用于涂裝金屬板的研討。其作業促成了ASTM D5894和IS0 11997-2的發展。接下來的研討又進一步承認此辦法在工業防護涂料野外腐蝕測驗中有更好的相關性。此辦法還用于公路建設和維護及石油化學品職業。
與老化測驗范疇相同,很多腐蝕 測驗創新都發生在轎車職業。20世紀80年代和20世紀90年代的轎車循環腐蝕試驗在之前倡導的干濕循環中增加了冷凝高濕。腐蝕溶液重現了運用鹽融化雪和冰的惡劣路況。這些試驗一般從利用傳統壓縮空氣霧化噴嘴噴灑腐蝕溶液,然后烘干的方式進行。測驗樣板上的鹽殘渣會在冷凝高濕環境中溶解,從頭在試樣外表和涂料劃痕上產生反響。在很多環境中,尤其是在冬天鹽處理道路上行駛的轎車,這些試驗往往與野外腐蝕有很好的相關性,并很大程度上提高了防腐性,對職業有很大的協助。
循環腐蝕規范被界說為包含幾種環境條件,包含腐蝕鹽霧條件、試驗箱中無加熱和濕潤運用的“停滯”條件、潤濕試樣的濕潤條件(不增加腐蝕溶液)及在較低相對濕度和高溫下的烘干條件。這些試驗是20世紀90年代到21世紀00年代的新技術,但也存在缺陷。
一代轎車循環腐蝕規范存在的一個扎手問題是重復性和再現性。試驗中的可變性原因沒有被記錄或發表,因此越來越多地運用規范腐蝕板,以試圖處理這些問題。規范腐蝕樣板為質量規范的金屬,在規范測驗前和后稱重。規范一般會規則每次循環的質量丟失。可是,運用規范腐蝕板無法處理根本問。在太多的情況中,當無法達到規范規則的規范腐蝕板丟失速率時,幾乎沒有能夠調整的操控選項。這是現代腐蝕試驗的難題。
試驗室的大部分腐蝕是在試驗的干濕之間的過渡階段發生的。操控這些周期是操控腐蝕速率并由此操控規范腐蝕板質量丟失的一個關鍵因素。通用轎車在2006年運用GMW14872規范取代一般運用的GM9540P規范,說明晰過渡操控問題。出書的新規范規則了試驗環境和干燥階段期間的相對濕度,并包含對各階段之間轉換時刻的要求。日本規范起草者遵從了相似的思路,改進了一般運用的日本轎車規范組織JASO和日產規范CCT I和CCT IV循環,這些規范要求各個試驗階段快速過渡。
通用轎車乃至早在GMW 14872前就開始摒棄傳統辦法。GM 9540P被開發為一種規范試驗,試樣被噴淋后,從試驗室環境條件轉移到濕度試驗箱。將之調整為在腐蝕試驗箱中運行。可是,GM 9540P規范原版的修訂刪除運用壓縮空氣霧化鹽霧,而是直接噴灑到試樣上。直接噴霧的目標是快速達到濕度飽滿,并輕輕的洗掉之前試驗中產生的殘渣,而不除腐蝕副產物。傳統鹽霧不能實現快速濕度飽滿,且洗掉鹽殘渣的時刻太長。
GMW14872實驗開創了一種新辦法,直接噴淋腐蝕性溶液,依據正在實驗的特定轎車零部件決定是否重復這一步驟。但是,規范中的重要立異是著重相對緩慢的(一小時)從環境階段到濕度階段的過渡期,甚至更慢(三小時)從濕度階段到枯燥階段的過渡期。
新規范發布后,初讓腐蝕實驗者們感到困惑,由于其時市場上的實驗箱必須通過改造或在實驗期間人工操作才干完成實驗的所有要求。一些改造后,在實驗箱上增加了額外噴霧功用和主動箱蓋開端功用,還有一些創造性實驗,組合了實驗箱的主動功用與通用轎車用于創立該辦法的人工測驗辦法。
現代腐蝕實驗箱,如新式鹽霧實驗箱,對環境條件的操控更加嚴格,且不再需求人工操作就可以滿意實驗需求,如GMW 14872。一項改進是增加相對濕度操控功用。這對需求“枯燥”或“實驗室環境”條件的實驗階段來說很重要。實驗室環境條件隨地理氣候條件改動,往往達不到操控各階段之間過渡時刻的準確度。由于相對濕度操控體系和供空氣預處理設備提供熱或冷的枯燥空氣進入箱體,新款簡直可以達到所有轎車腐蝕工程師規定的實驗條件。
濕/干過渡時刻重要,只有結合可調整轉化時刻時,可控相對濕度才有效。GMW 14872實驗需求轉化時刻緩慢、呈線性,而其他辦法需求“盡快”上升或使轉化時刻小化。ZOT鹽霧實驗箱和其他現代腐蝕實驗箱使用戶可以編程,使操控參數呈線性改動或使轉化時刻小化,并調整以改動腐蝕樣片的質量丟失。
ZOT腐蝕試驗箱的另一個前進是操控腐蝕噴霧。用戶可以對噴霧打開/封閉的時刻進行編程,以便他們可以準確操控噴到試樣上的沉降量。這是GMW 14872測驗規范中另一種有效的操控腐蝕樣品速率的辦法,其中僅說明了“實驗樣品和樣片徹底潮濕/溶液滴落。”傳統鹽霧使用著重噴霧的均勻性和避免“直接沖擊”,但是新辦法著重噴霧快速潮濕試樣并沖洗掉鹽殘渣,以留下長時刻過渡到其他實驗階段。
GMW 14872和類似的SAE J2334辦法存在的一個嚴重困擾是溶液中的碳酸氫鈉和氯化鈣在噴嘴和管道構成碳酸鈣沉積。沉積阻塞噴嘴,下降到試樣的噴霧量。這對樣片質量丟失速率發生可測量的影響,且是使用這些規范用戶常抱怨的問題。腐蝕試驗箱使用主動噴嘴清潔功用以小化碳酸鈣構成和兩步過濾鏟除構成的任一碳酸鈣處理了此問題。醋酸清潔噴嘴或許仍是一個必要的維護功用,但是,這些辦法應可以下降堅持體系正確操作需求的勞動力。如果所有這些辦法都不起作用,腐蝕試驗箱有一個噴霧流速操控器會在流速因任一原因下降時提醒操作員的體系。
現代腐蝕實驗箱可以更好的操控環境腐蝕,而工程師認為這是實驗室實驗可行、快速且可重復的要害。跟著時刻推移,需求更新實驗規范,以給予實驗箱用戶正確的操控實驗的指南。好消息是,現代腐蝕實驗箱向用戶提供了多個之前沒有的功用。盡管腐蝕實驗革新現已進行很久了,觸發革新的技能到今天才得到廣泛使用。