淺談鹽霧試驗(yàn)加速

一、鹽霧腐蝕原理

金屬材料大多數(shù)的腐蝕發(fā)生在大氣環(huán)境中，大氣中含有氧氣、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。鹽霧腐蝕就是一種常見和最有破壞性的大氣腐蝕。
鹽霧對金屬材料的腐蝕，主要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，形成“低電位金屬—電解質(zhì)溶液一高電位雜質(zhì)”微電池系統(tǒng)，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，作為陽極的金屬出現(xiàn)溶解，形成新的化合物即腐蝕物。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子，它具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，容易穿透金屬氧化層進(jìn)入金屬內(nèi)部，破壞金屬的鈍態(tài)；同時(shí)，氯離子具有很小的水合能，容易被吸附在金屬表面，取代保護(hù)金屬的氧化層中的氧，使金屬受到破壞。

鹽霧測試就是一種人造氣氛的加速抗腐蝕評估方法。它是將一定濃度的鹽水霧化；然后噴在一個密閉的恒溫箱內(nèi)，通過觀察被測樣品在箱內(nèi)放置一段時(shí)間后的變化來反映被測樣品的抗腐蝕性。

二、鹽霧試驗(yàn)分類

鹽霧試驗(yàn)主要分為4種：中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）; 酸性鹽霧試驗(yàn)（AASS）；銅加速乙酸鹽霧試驗(yàn)（CASS）; 交變鹽霧試驗(yàn)。
 

三、鹽霧試驗(yàn)的影響因素

溫度：溫度升高，分子運(yùn)動加劇，高鹽霧腐蝕速度越快。溫度每升高10℃，腐蝕速度提高2～3倍，電解質(zhì)的導(dǎo)電率增加10～20%。對于中性鹽霧試驗(yàn)，一般認(rèn)為試驗(yàn)溫度選在35℃較為恰當(dāng)。

溶液的濃度：濃度在5%以下時(shí)，鋼、銅等的腐蝕速度隨濃度的增加而增加；當(dāng)濃度大于5%時(shí)，這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降。在低濃度范圍內(nèi)，氧含量隨鹽濃度的增加而增加；當(dāng)鹽濃度增加到5%時(shí)，氧含量達(dá)到相對的飽和，如果鹽濃度繼續(xù)增加，氧含量則相應(yīng)下降。氧含量下降，氧的去極化能力也下降即腐蝕作用減弱。對于鋅、鎘、銅等金屬，腐蝕速度卻始終隨著鹽溶液濃度的增加而增加。樣品的放置角度：鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的，樣品水平放置時(shí)，它的投影面積最大，樣品表面承受的鹽霧量也最多，因此腐蝕最嚴(yán)重。據(jù)研究結(jié)果表明：鋼板與水平線成45度角時(shí)，每平方米的腐蝕失重量為250 g，鋼板平面與垂直線平行時(shí)，腐蝕失重量為每平方米140 g。pH值：pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性越強(qiáng)腐蝕性也越強(qiáng)。中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)  pH值為6.5~7.2。由于受到環(huán)境因素的影響，鹽溶液的pH值會發(fā)生變化。為此鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對鹽溶液的pH值范圍都作了規(guī)定，并提出穩(wěn)定試驗(yàn)過程中鹽溶液pH值的辦法，以提高鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性。鹽霧沉降量和噴霧方式：鹽霧顆粒越細(xì)，所形成的表面積越大，被吸附的氧量越多，腐蝕性也越強(qiáng)。傳統(tǒng)的噴霧方法有氣壓噴射法和噴塔法。

四、鹽霧試驗(yàn)結(jié)果評定

鹽霧試驗(yàn)的結(jié)果評定常用的方法包括：評級法；稱重法。

評級法：是把腐蝕而積與總而積之比的百分?jǐn)?shù)按一定的方法劃分成幾個級別，以某個級別作為合格判定依據(jù)，它適合平板樣品進(jìn)行評價(jià)。如GB/T6461-2002采用該方法對鹽霧測試結(jié)果進(jìn)行評估。

評級法：RP和RA值的計(jì)算方式：

RP—保護(hù)評級值；

RA—外觀評級值；

A— 計(jì)算RP時(shí)，為基體金屬腐蝕部分占總面積的百分比；計(jì)算RA時(shí)，為保護(hù)層腐蝕部分占總面積的百分比。

稱重法：是通過對腐蝕試驗(yàn)前后樣品的重量進(jìn)行稱重的方法，計(jì)算出受腐蝕損失的重量來對樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評判。

腐蝕速率計(jì)算方法：

V失— 金屬腐蝕速率，g/（m²·h）；

m0 — 試件腐蝕前的質(zhì)量，g；

m1 — 試件腐蝕后的質(zhì)量，g；

S — 試件的面積，m2；

t — 試件的腐蝕時(shí)間，h。

五、鹽霧試驗(yàn)加速

人工模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)是利用一種具有一定容積空間的試驗(yàn)設(shè)備——鹽霧試驗(yàn)箱，在其容積空間內(nèi)用人工的方法，造成鹽霧環(huán)境來對產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核。它與天然環(huán)境相比，其環(huán)境可控，可使腐蝕速度大大提高，對產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，得出結(jié)果的時(shí)間也大大縮短。

（1）中性鹽霧試驗(yàn)（NSS試驗(yàn)）：它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調(diào)在中性范圍（6～7）作為噴霧用的溶液。試驗(yàn)溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1～2ml/80cm².h之間。如在天然暴露環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗(yàn)，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗(yàn)，只要24小時(shí)，即可得到相似的結(jié)果。

（2）酸性鹽霧試驗(yàn)（ASS試驗(yàn)）是在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，最后形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗(yàn)快3倍左右。

（3）銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)（CASS試驗(yàn)）是國外新近發(fā)展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗(yàn)的8倍。