第6章-加速腐蚀试验方法

USTB第6章加速腐蚀试验方法新材料技术研究院腐蚀与防护中心杜翠薇北京科技大学（USTB）第6章加速腐蚀试验方法USTB第6章加速腐蚀试验方法•1.盐雾试验–1.1中性盐雾（NSS）试验–1.2醋酸盐雾（ASS）试验–1.3铜加速的醋酸盐雾（CASS）试验–1.4其它试验方法第6章加速腐蚀试验方法USTB第6章加速腐蚀试验方法•2.电解加速腐蚀试验–2.1电解腐蚀试验（EC试验）–2.2阳极氧化膜的腐蚀试验方法–2.2.1阳极氧化膜的FACT试验–2.2.2阳极氧化膜的阴极破坏试验第6章加速腐蚀试验方法USTB第6章加速腐蚀试验方法•3.其它加速腐蚀试验–3.1湿热腐蚀试验–3.2二氧化硫气体腐蚀试验–3.3硫化氢气体腐蚀试验–3.4膏泥腐蚀试验第6章加速腐蚀试验方法USTB1.盐雾试验广泛应用于各种涂/镀层的厚度确定均匀性孔隙度作为评定批量产品或筛选涂/镀层的方法。盐雾试验被认为是模拟海洋大气对不同金属（有/无保护性涂/镀层）作用的，最有效的加速腐蚀试验方法。国标GB/T10125－1997人造气氛腐蚀试验盐雾实验盐雾试验是评价金属材料的耐蚀性以及涂/镀层对金属的保护程度的加速试验方法。第6章加速腐蚀试验方法USTB•评价方法–试验后外观–除去表面腐蚀产物后外观–腐蚀缺陷如点蚀、裂纹、气泡等的分布和数量，参照GB6261、GB12335、GB/T9798-1997的附录c（eqvISO1462：1973）–开始出现腐蚀的时间–显微观察–力学性能变化第6章加速腐蚀试验方法USTB1.1中性盐雾(NSS)试验适用范围：金属及其合金、金属覆盖层、有机覆盖层、阳极氧化膜和转化膜试样：受检面与垂直方向呈15～30度，并尽可能20度角试样互不接触，试样间和试样支架间保持绝缘。第6章加速腐蚀试验方法USTB试验条件50g/L±5g/LNaCl溶液（雾化），固含量不大于200×10-6pH6.5～7.2；温度：35±2℃；24小时连续喷雾盐雾沉降速度：24h连续喷雾后，盐雾收集器收集的盐水每80cm2的面积上为1～2ml/h,NaCl的浓度为50g/L±5g/L推荐周期：2～1000h喷雾量大小和均匀性由喷嘴的位置和角度控制第6章加速腐蚀试验方法USTB1.2醋酸（乙酸）盐雾（ASS）试验•进一步加速及模拟城市污染大气和酸雨环境•适用范围：–主要用于检验涂/镀层，特别是用于Ni-Cr和Cu-Ni-Cr，也适用于铝的阳极氧化膜•试验条件：–50g/L±5g/LNaCl+醋酸–pH3.1～3.3–温度：35±2℃–周期一般144～240h，根据需要可缩短到16h第6章加速腐蚀试验方法USTB1.3铜加速的醋酸（乙酸）盐雾试验（CASS）•使用范围：–快速检验钢铁和锌压铸件表面的装饰性镀铬层，还可用于检验经阳极化、磷化、或铬酸盐处理的铝合金。•试验条件：–NaCl溶液（50g/L±5g/L）+醋酸+CuCl2（0.26g/L±0.02g/L）–pH调至3.1～3.3–试验温度：50±2℃–试验周期：6～720h第6章加速腐蚀试验方法USTB1.4其它试验方法（1）循环酸化盐雾试验（ASTMG85附件A2）（2）酸化合成海水盐雾试验（ASTMG85附件A3）（3）盐/二氧化硫喷雾试验（ASTMG85附件A4）(1)、(2)用于铝合金生产中热处理制度控制（防剥蚀）(3)用于铝合金、有色材料、钢铁、涂层在SO2盐雾气氛中的耐剥蚀性能检验第6章加速腐蚀试验方法USTB相关国家标准电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法盐雾试验设备GB/T5170.8-199616铝及铝合金阳极氧化氧化膜的铜加速醋酸盐雾试验(CASS试验)GB/T12967.3-199115纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第2-26部分:试验盐雾GB/T18310.26-200314光学和光学仪器环境试验方法盐雾GB/T12085.4-198913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/T2423.18-200012分析仪器环境试验方法盐雾试验GB/T11606.13-198911电工电子产品环境参数测量方法盐雾GB/T10593.2-199010光伏组件盐雾腐蚀试验GB/T18912-20029电工电子产品自然环境条件尘、沙、盐雾GB/T4797.6-19958人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB/T10125-19977电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法GB/T2423.17-19936色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定GB/T1771-19915测定耐湿热、耐盐雾、耐侯性(人工加速)的漆膜制备法GB/T1765-19794塑料暴露于湿热、水喷雾和盐雾中影响的测定GB/T12000-20033金属和合金的腐蚀人造气氛的腐蚀试验间歇盐雾下的室外加速试验（疮痂试验）GB/T20121-20062盐雾试验箱技术条件GB/T10587-20061中文标准名称StandardTitleinChinese标准号StandardNo.序号SequenceNo.第6章加速腐蚀试验方法USTB2电解加速腐蚀试验2.1EC试验适用范围：钢铁和锌压铸件上的Cu-Ni-Cr和Ni-Cr特点：快速（较ASS法）、准确、相关性好原理：镀层不连处Ni阳极溶解，了解镀Cr层完整性第6章加速腐蚀试验方法USTB试样基材：钢铁、锌压铸件基材：钢铁恒电位阳极溶解：+0.3V(SCE)电解60±2s，停2min/周期指示剂检查镀层穿透深度光学显微镜检查（蚀坑直径和深度）钢铁件D溶液白色沉淀红色锌压铸件C溶液A溶液B溶液第6章加速腐蚀试验方法USTB第6章加速腐蚀试验方法USTB2.2铝合金阳极氧化膜的FACT试验适用范围：汽车工业对阳极氧化铝的快速定性第6章加速腐蚀试验方法USTB溶液：5%NaCl+CuCl20.26g/LpH：3.1(醋酸调节)试样：阴极（暴露面积7.94mm2）Pt丝：阳极电压：34VFACT值：3min电流进行电压积分第6章加速腐蚀试验方法USTB3其他加速腐蚀试验方法3.1湿热腐蚀试验（GB2423.18-2000）特点：模拟热带潮湿大气条件，考察冷凝水膜作用。腐蚀性不很苛刻，试验周期长。适合组合件评定，较少用于镀层。分类：（1）恒温恒湿：如T=40±2℃RH=95±3%（2）高温高湿：如T=55±2℃RH=98～100%保温8h；停止加热，冷却至室温，闭箱16h，24h/周期（3）温湿交变：升温高温高湿降温低温高湿如T1=40±2℃T2=30±2℃RH=95±3%第6章加速腐蚀试验方法USTB3.2SO2气体腐蚀试验•适用范围：适用于汽车零部件镀层和电子器件触点•相关标准：–ASTMG87:T=40℃RH=100%SO2:0.06%和0.6%（VOL）–JISDO201:T=40±2℃RH＞95%SO2:0.5～2.0%–DIN50018:50%SO2,50%CO2–GB2423.19:贵金属镀层的电子触点和连接件模拟工业大气和污染气氛条件的加速腐蚀试验方法第6章加速腐蚀试验方法USTBC.R.L二氧化硫法小容量试验方法试验条件：3L烧杯内300ml含SO2的溶液（0.3%较适合）加热，恒温器控制温度烧杯密封，上置冷凝管试样用玻璃支架悬挂在烧杯上部钢铁上涂/镀层的试验结果与工业大气有良好的对应关系铝合金：0.85%SO2+0.01HCl溶液第6章加速腐蚀试验方法USTB3.3H2S气体腐蚀试验•人工迅速抗硫化物试验•原理：H2S气体对某些金属镀层由强烈腐蚀作用，如与镀银层接触会使其迅速变色•使用范围：适于检验经后处理的Ag镀层的耐蚀性•试样方法与条件：–箱体试验：T=25±2℃RH=75±5%鼓入空气+H2S(10～15×10-6VOL)试验周期：4.10.21d可参见GB2423.20Kd–其他硫化物腐蚀试验方法：•（1）镀层直接浸入0.05mol/L的Na2S(或K2S)溶液•（2）干燥器底部：蒸馏水；试样悬挂在气相中烧杯（内置Na2S）从容器外部滴加稀H2SO4(分液漏斗滴入)H2SO4＋Na2SH2S第6章加速腐蚀试验方法USTB3.4膏泥腐蚀试验（ASTMB368,GB6465）装饰性多层镀铬的标准腐蚀试验适用范围：模拟汽车镀件经泥浆（含灰尘+盐类）喷溅情况特点：快速、重现性好、相关性好膏泥组成：0.035gCu(NO3)2·3H2O0.165gFeCl3·6H2O+50mlH2O+高岭土（至饱和）1gNH4Cl2.5gCu(NO3)2·3H2O2.5gFeCl3·6H2O50gNH4Cl①②分别用H2O稀释至500ml7ml33ml10ml+30g高岭土++第6章加速腐蚀试验方法USTB•试验条件：–膏泥涂在试件表面，放入试验箱–温度：38度–湿度：80-90％–周期：20小时一个周期，多少周期视情况而定第6章加速腐蚀试验方法USTB试样涂膏泥空气中干燥1h（RH＜50%）潮湿箱中试验38℃RH80%～90%20h/周期取出试样，冲洗，抹去膏泥，去除黏着物湿热箱24h（38℃，RH100%）盐雾箱4h检验腐蚀程度或其它类型的腐蚀破坏第6章加速腐蚀试验方法USTB土壤腐蚀加速试验方法•强化介质法•电偶加速法•电解失重法•间断极化法•干湿交替法第6章加速腐蚀试验方法USTB强化介质法•原理：–强化介质的土壤腐蚀加速试验方法是通过改变土壤介质的理化性质来改变土壤腐蚀性，加速金属材料在土壤中的腐蚀.•优点：–无外加电场影响，土壤溶液中的离子浓度基本可控，离子浓度的增大降低了土壤的电阻率，从而增强了土壤腐蚀性。•局限性：–离子浓度的提高改变了土壤的理化性质，增大腐蚀速率的同时其腐蚀产物、机理等也会产生变化。第6章加速腐蚀试验方法USTB电偶加速法•原理：–电偶加速法是利用碳-铁或铜-铁电偶对在土壤中的短接，组成电偶腐蚀电池，加大钢铁试片在土壤介质中的腐蚀速度。•此方法的加速比可达数十倍。•孟厦兰等采用铜-钢电偶对进行土壤腐蚀加速试验，在大庆地区土壤中，当铜-铁电偶的面积比达30:1时，控制一定的温度、湿度条件，可以使钢的腐蚀在半年内达到或超过现场埋片30年的程度，加速比可达183.4倍。•优点：–室内电偶腐蚀试验方法是在不改变土壤理化性质条件下加速腐蚀的有效方法，其优点是加速试验简便、易操作，加速比大，•缺点：–但由于引入了电偶电流的作用，对其土壤腐蚀行为有较大影响。第6章加速腐蚀试验方法USTB电解失重法•原理：–电解失重法即控制外加电流或电压，阴、阳极面积比，阴、阳极距离等条件使金属材料在土壤中电解，此方法可以获得金属材料在不同土壤中腐蚀速度的极值。•应用：–Corfield提出了一种较为简单的套管试验方法，即把一段铁管埋在装有水分饱和的土壤的金属锡中，在铁管和金属锡之间用蓄电池加6伏的电压，铁管为此电解池的阳极.根据24小时后铁管失重来表示土壤的腐蚀性•这种方法适用于多数土壤，但不能用于酸性土壤–因为此时阴极反应不仅决定于土壤中的氧扩散，而且也决定于析氢过程，而在这样高的电压作用下，酸性土壤中的析氢反应已是完全可能的了。第6章加速腐蚀试验方法USTB间断极化法•原理：–间断极化法是通过间歇式的外加电流极化，缩短腐蚀诱导期，使金属迅速进入活化区后停止极化，从而使腐蚀速度增大的一种方法。–日本的Kasahara等用反向方波对试样进行间断性极化，研究了40种土壤中，试件的极化阻力、极化电容、腐蚀电位等，并将试验结果与腐蚀失重、点蚀深度等基础腐蚀数据进行相关性研究。–结果表明，金属/土壤界面间电化学回路的时间常数与点蚀因子之间有很好的相关性(其中:点蚀因子=最大点蚀深度/平均腐蚀深度)。第6章加速腐蚀试验方法USTB•上面几种方法是可以在短时间内得到较大加速比的土壤腐蚀试验方法，但除强化介质法外，它们都是通过外加电流来加速腐蚀的，腐蚀条件和形貌与实际情况差异较大，具有一定的强制性，试验主要考虑了宏电池的作用，忽略了腐蚀微电池的作用，因而预测时只能作半定量研究。第6章加速腐蚀试验方法USTB环境加