Методы испытаний на коррозионную стойкость, стандарты, оборудование и выбор (SST, CCT и др.)

Коррозия представляет собой серьёзную угрозу долговечности и безопасности металлов и покрытий, используемых в различных отраслях промышленности. Понимание способности материала противостоять коррозионным средам критически важно для обеспечения надёжности и долговечности. В этой статье рассматриваются наиболее распространённые методы/технологии испытаний на коррозию, их процедуры, применимые стандарты и необходимое оборудование для каждого испытания. Кроме того, мы подробно рассмотрим испытание в соляном тумане.

Что такое испытание на коррозию?

Испытания на коррозию включают в себя различные процедуры, позволяющие оценить, насколько хорошо материалы, особенно металлы и их покрытия, противостоят разрушительному воздействию коррозии. Коррозия возникает при химическом взаимодействии металлов с окружающей средой, что приводит к образованию ржавчины, износу и, в конечном итоге, выходу из строя компонентов. Основная цель испытаний на коррозию — убедиться, что защитные покрытия или материалы способны выдерживать коррозионные воздействия, тем самым гарантируя долговечность и надлежащую работу деталей, подверженных воздействию агрессивных сред.

Эти испытания имитируют коррозионные условия в контролируемом и ускоренном режиме, чтобы предсказать поведение материалов с течением времени. Благодаря этому инженеры и производители могут оценить долговечность, надежность и эффективность как базовых материалов, так и их защитных покрытий до их использования в реальных условиях. Это помогает предотвратить непредвиденные отказы, дорогостоящий ремонт и проблемы безопасности.

Различные типы методов испытаний на коррозию

Методы испытаний на коррозионную стойкость различаются в зависимости от отрасли и конкретных требований. Например, стандарты, установленные такими организациями, как DIN или ISO, или правила автопроизводителей, могут диктовать различные методы испытаний. Ниже приведены некоторые распространённые типы испытаний на коррозионную стойкость с указанием соответствующих стандартов, процедур, областей применения и т. д.

1. Испытание в солевом тумане (SST)

Испытание в соляном тумане, также известное как испытание в соляном тумане или испытание на коррозию SST, — это высокостандартизированный и широко используемый ускоренный метод испытания на коррозию, при котором металлические образцы с покрытием или без покрытия подвергаются воздействию контролируемой высококоррозионной среды в герметичной камере. Эта среда создается путем распыления на образцы мелкодисперсного солевого раствора (обычно хлорида натрия). Соляной туман имитирует суровые условия, например, морскую или промышленную атмосферу, где материалы подвергаются более быстрой коррозии.

Какова цель испытания на воздействие солевого тумана?

Основное применение испытания в солевом тумане — оценка долговечности и эффективности защитных покрытий от коррозии. Наблюдая, как долго покрытие может противостоять образованию ржавчины и других продуктов коррозии во время испытания, производители и инженеры могут быстро сравнивать различные покрытия или материалы и прогнозировать, как изделия будут вести себя с течением времени в реальных условиях эксплуатации.

Типы испытаний на воздействие соляного тумана

Существуют различные типы испытаний в солевом тумане, основанные на стандарте DIN EN ISO 9227, включая нейтральный солевой туман (NSS), солевой туман с уксусной кислотой (AASS) и солевой туман с добавлением меди (CASS).

Процедура (как провести тест NSS)

Испытуемые образцы размещаются в стойке таким образом, чтобы они соприкасались только в нескольких точках, и располагаются под углом 15–25° к вертикали, чтобы предотвратить капание конденсата на находящиеся ниже образцы.
Стандартный размер образца обычно составляет 75 × 150 мм, но в соответствии с конкретными требованиями испытаний могут использоваться образцы других размеров.
Внутри испытательной камеры распыляется 5% раствор NaCl (50 ± 5 г/л) с pH от 6.5 до 7.2 для создания густого солевого тумана.
Температура внутри испытательной камеры поддерживается на уровне 35 ± 2°С в течение всего испытания.
Распылительная насадка работает под избыточным давлением от 0.7 до 1.4 бар, подавая солевой раствор со скоростью сбора 1–2 мл в час на 80 см² поверхности.
Перед испытаниями образцы очищаются и обезжириваются, чтобы избежать непреднамеренных химических реакций.
Продолжительность воздействия варьируется в зависимости от характеристик продукта и может составлять от нескольких часов до нескольких дней или недель.
Во время испытания температура, влажность и концентрация соли постоянно контролируются и документируются для обеспечения постоянства условий.
По истечении срока экспозиции образцы извлекаются из камеры и при необходимости промываются для удаления свободных продуктов коррозии.
Проверенные образцы визуально оцениваются на наличие признаков коррозии, таких как красная ржавчина, белая ржавчина, образование пузырей, ползучая коррозия или точечная коррозия.
Дополнительные оценки могут включать регистрацию времени до появления первых следов коррозии, подсчет дефектов, измерения изменения массы или микроструктурный анализ.

Стандартный

ASTM B117
UNI EN ISO 9227: 2006
ДЖИС Z 2371
ASTM G85

Подобрать оборудование

Камера для испытаний на стойкость к соляному туману с контролем температуры и влажности.
Резервуар для солевого раствора и распылительные форсунки.
pH-метр для контроля растворов.

2. Циклическое испытание на коррозионную стойкость (ЦКИ)

Циклическое коррозионное испытание (ЦКИ) — это передовая лабораторная технология, которая имитирует и ускоряет коррозионные процессы, которым подвергаются материалы в реальных условиях. В отличие от традиционных коррозионных испытаний, таких как испытание в соляном тумане, ЦКИ воспроизводит естественные циклические изменения окружающей среды, автоматически циклически подвергая образцы различным условиям окружающей среды в контролируемой камере, имитируя соляной туман, фазы высыхания и фазы влажности или конденсации. Таким образом, ЦКИ генерирует модели коррозионных повреждений, такие как ржавчина, образование пузырей и щелевая коррозия, которые очень похожи на те, которые происходят естественным образом, но за гораздо более короткий промежуток времени. Испытание позволяет оценить различные механизмы коррозии, включая общую коррозию, гальваническую коррозию и щелевую коррозию. ЦКИ был разработан в основном для автомобильной промышленности в ответ на ограничения стандартного испытания в соляном тумане, которое часто не может хорошо коррелировать с реальной атмосферной коррозией, испытываемой транспортными средствами.

Процесс

Подготовка образцов: Очистите образцы для испытаний дистиллированной или деминерализованной водой и высушите их впитывающей бумагой перед испытанием.
Схема испытания: Поместите образцы в коррозионную камеру, которая имитирует естественное загрязнение, подвергая их контролируемому воздействию солевого тумана, влажности, температуры и циклов сушки.
Воздействие соляного тумана: периодически подвергайте образцы воздействию солевого тумана (обычно 1%-ного раствора NaCl при температуре около 35 °C) в течение установленного времени, чтобы имитировать загрязнение хлорид-ионами.
Фаза влажности: подвергайте образцы воздействию высокой относительной влажности (около 95%) при повышенных температурах (обычно 35–50 °C), чтобы воспроизвести влажные, коррозионные условия.
Фаза контролируемой сушки: подвергайте образцы воздействию пониженной влажности (20–55 %) и умеренных или высоких температур (35–60 °C) для имитации периодов сушки между воздействиями влаги.
Повторение цикла: Повторите вышеуказанные фазы в циклах различной продолжительности (от 8 до 24 часов на цикл) и общего количества (от 18 до 63 и более), в зависимости от конкретного протокола испытания.
Промежуточные проверки: Осматривайте образцы через определенные интервалы цикла (например, после 6, 21, 30, 48 или 63 циклов) для проверки наличия продуктов коррозии и повреждений на поверхностях, кромках и сопряжениях.
Очистка после тестирования: после завершения циклов слегка промойте образцы деминерализованной водой и высушите перед окончательным анализом.
Оценка повреждений (для образцов с покрытием): Для окрашенных образцов надрежьте покрытие линиями перед испытанием и измерьте прогрессирование коррозии и потерю адгезии краски после определенного количества циклов, используя такие методы, как испытания на отрыв ленты.
Анализ результатов: Оцените коррозию, отметив наличие ржавчины, вздутий, отслоения краски и степень распространения коррозии от размеченных линий, чтобы определить коррозионную стойкость покрытий или материалов.

Стандартный

ASTM G85
стандартами качества ISO 9227

Подобрать оборудование

Камера для циклических испытаний на коррозионную стойкость с программируемым регулированием температуры, влажности и солевого тумана.
Сопла для распыления соли и резервуары для раствора.
Датчики окружающей среды для контроля pH, температуры и относительной влажности.

3. Испытание на электрохимическую коррозию

Испытание на электрохимическую коррозию – это метод оценки коррозионной стойкости металлов и сплавов путём анализа их электрохимического поведения при воздействии коррозионных сред. Этот метод включает погружение испытуемого образца (обычно металла или сплава) в специально подобранный раствор электролита, имитирующий коррозионные условия, с которыми может столкнуться материал при реальной эксплуатации. Контролируя электрический потенциал и ток между образцом (рабочим электродом) и электродом сравнения в растворе, испытание позволяет получить количественные данные об электрохимической реакции металла, которая напрямую связана с его восприимчивостью к коррозии. Принцип этого испытания основан на электрохимической природе коррозии, включающей реакции окисления и восстановления. В процессе коррозии металл испускает электроны (окисление), которые проходят через металл и поглощаются восстановительными реакциями в электролите. Измерение этих потоков электронов (токов) и потенциалов позволяет охарактеризовать скорость и механизмы коррозии. Кроме того, применяя контролируемые напряжения или токи, испытание может ускорить процессы коррозии, имитируя долгосрочное воздействие окружающей среды в более короткие сроки.

Процесс

Подготовка образца: Очистите и подготовьте образец металла или сплава, чтобы обеспечить однородную и воспроизводимую поверхность для испытания.
Настройка электрохимической ячейки: поместите образец (рабочий электрод), электрод сравнения и противоэлектрод в раствор электролита, имитирующий среду испытания.
Подключение к потенциостату: подключите электроды к потенциостату для контроля и измерения электрического потенциала и тока.
Уравновешивание: дайте образцу стабилизироваться в электролите для достижения устойчивого коррозионного потенциала (потенциала разомкнутой цепи).
Подайте тестовое напряжение или ток: выполните требуемый электрохимический тест (например, потенциодинамическую поляризацию, линейное поляризационное сопротивление), подавая контролируемый потенциал или ток на рабочий электрод.
Сбор данных: регистрация текущего отклика в зависимости от приложенного потенциала или времени, в зависимости от типа теста.
Анализ данных: анализируйте полученные кривые и измерения для извлечения параметров коррозии, таких как коррозионный потенциал, плотность тока коррозии, сопротивление поляризации и скорость коррозии.
Интерпретация: Используйте данные для оценки восприимчивости к коррозии, пассивационного поведения или рисков гальванической коррозии, а также для сравнения материалов или способов обработки поверхности.
Отчет о результатах: документируйте выводы для принятия инженерных решений по выбору материалов, защитных покрытий или необходимости дополнительных испытаний.

Стандартный

ASTM F2129
ASTM G71
ASTM G59

Подобрать оборудование

Рабочий электрод
Электрод сравнения
Противоположный электрод
Раствор электролита
потенциостат

4. Испытание на межкристаллитную коррозию (МКК)

Испытание на межкристаллитную коррозию – это специализированный метод оценки, позволяющий обнаружить и измерить восприимчивость металлов, в частности сплавов, таких как аустенитные нержавеющие стали и сплавы на основе никеля, к межкристаллитной коррозии (МКК). Межкристаллитная коррозия – это форма локальной коррозии, которая поражает границы зерен (границы раздела кристаллитов или зерен), а не сами зерна. Это часто происходит в сплавах, которые в остальном являются коррозионно-стойкими, но подверглись специальной термической обработке или сварке, что приводит к сенсибилизации – состоянию, при котором хром или другие защитные элементы истощаются на границах зерен из-за выделения соединений, таких как карбиды хрома. Это испытание важно, поскольку межкристаллитная коррозия может значительно ослабить механическую целостность металлов без явных внешних признаков, делая материал склонным к неожиданным отказам в критически важных областях применения, таких как аэрокосмическая, ядерная, химическая промышленность и инфраструктура. Испытание заключается в воздействии на металлические образцы агрессивных химических растворов при контролируемых температурах и длительностях, что способствует развитию коррозии по границам зерен, если материал подвержен коррозии. Степень поражения оценивается визуально или путем измерения потери веса, микроструктурного исследования или механических испытаний.

Процесс

Подготовка образца: Вырежьте и подготовьте металлический образец до требуемых размеров и чистоты поверхности.
Очистка: Тщательно очистите образец, чтобы удалить смазку, грязь и окислы, которые могут повлиять на результаты испытания.
Сенсибилизация (если применимо): Проведите термическую обработку образца при определенных температурах (обычно 500–800 °C для нержавеющих сталей), чтобы вызвать сенсибилизацию и осаждение карбида хрома.
Химическое воздействие: Погрузите образец в определенный едкий химический раствор (например, щавелевую кислоту, сульфат железа-серную кислоту, азотную кислоту, сульфат меди-серную кислоту) при контролируемой температуре и продолжительности в соответствии с выбранным методом испытания.
Промыть и высушить: После воздействия промыть образец дистиллированной водой и тщательно высушить, чтобы остановить реакцию.
Оценка: проверьте образец на предмет коррозионного воздействия — это может включать визуальный осмотр, микроскопическое исследование границ зерен, измерение потери веса или механические испытания (например, испытание на удар по Шарпи).
Интерпретация: Сравните результаты со стандартными критериями, чтобы определить восприимчивость к межкристаллитной коррозии.

Стандартный

ASTM A262 (нержавеющие стали)
ASTM G28 (никелевые сплавы)

Подобрать оборудование

Печь или печь для термообработки
Химические ванны/контейнеры
Система контроля температуры
Аналитические весы
Микроскоп (оптический или металлургический)
Травильное оборудование
Оборудование для обеспечения безопасности

5. Испытание на коррозию медной полоски

Испытание на коррозию медной полоской – это стандартизированный лабораторный метод, используемый для проверки коррозионного воздействия нефтепродуктов, таких как топливо и смазочные материалы, на металлы, в частности, на медь. Его основная цель – оценить относительную степень коррозионной активности нефтепродукта путем моделирования его взаимодействия с медью в контролируемых условиях температуры и времени. Сырая нефть содержит соединения серы, многие из которых удаляются в процессе переработки; однако остаточные соединения серы могут вызывать коррозию металла. Эта коррозионная активность не прямо пропорциональна общему содержанию серы, а зависит от химической природы присутствующих соединений серы. В ходе испытания полированная медная полоска погружается в измеренный объем образца нефтепродукта и нагревается при определенных условиях. После нагревания полоска извлекается, очищается и визуально осматривается на предмет потускнения или коррозии. Полученное изменение цвета или потускнение на медной полоске сравнивается с набором стандартизированных цветных шкалов, определенных ASTM для классификации уровня коррозионной активности. Испытание широко используется в нефтяной промышленности в рамках контроля качества и проверки соответствия топлива, растворителей и масел требованиям спецификаций.

Процесс

Подготовьте медную полоску, отполировав ее до контролируемой чистоты поверхности, удалив все изъяны и следы окисления.
Поместите 30 мл образца нефтепродукта, свободного от взвешенной воды, в чистую, сухую стеклянную пробирку.
Сразу после полировки погрузите медную полоску в образец внутри пробирки.
Закройте пробирку герметично (или поместите ее в сосуд под давлением для определенных видов топлива) и нагревайте ее в бане с контролируемой температурой при указанной температуре в течение заданного времени.
После нагревания выньте пробирку или сосуд из бани и охладите его, погрузив в воду, если это применимо.
Извлеките медную полоску пинцетом и немедленно промойте ее подходящим растворителем, чтобы удалить остатки образца.
Высушите полоску и визуально сравните потускнение и цвет с пластинами стандарта ASTM для определения коррозии на медной полоске при постоянном освещении.
Классифицируйте степень коррозии в соответствии с наиболее соответствующей стандартной табличкой.

Стандартный

ASTM D130 (Стандартный метод испытаний на коррозионную активность нефтепродуктов по отношению к меди)

Подобрать оборудование

Сосуд под давлением для защиты от коррозии медной полосы
Пробирки из боросиликатного стекла
Испытательные ванны с контролируемой температурой
Устройства измерения температуры
Полировальные тиски и абразивы
Щипцы
Промывочный растворитель
Устройство синхронизации
Смотровые трубки и стандартные пластины ASTM

6. Тестирование погружением

Испытание на коррозию методом погружения — широко используемый лабораторный метод оценки коррозионной стойкости материалов при воздействии агрессивных жидких сред. В ходе этого испытания образцы материалов, часто называемые коррозионными образцами, полностью погружаются в контролируемый коррозионный раствор, например, в солевой раствор или кислотную среду, на заданный период времени. После испытания анализируются такие факторы, как потеря веса материала, скорость коррозии и деградация поверхности, для определения типа и степени коррозии как визуально, так и расчетным путем, а затем проводится оценка характеристик материала в условиях испытания. Это испытание имеет большое значение в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, химическая переработка и электроника, где материалы и защитные покрытия должны выдерживать воздействие влаги, соли, кислот и других коррозионных агентов.

Процесс

Подготовка образцов: Вырежьте и придайте форму образцам стандартных размеров, при необходимости применяя напряжения или щелеобразователи для имитации реальных условий.
Очистка перед испытанием: тщательно очистите образцы с помощью нейлоновой щетки или нехлорированной чистки, затем промойте дистиллированной водой для удаления загрязнений.
Измерения перед испытанием: Точно измерьте и запишите начальный вес и размеры каждого образца.
Подготовьте тестовый раствор: приготовьте коррозионный раствор (например, 3.5% NaCl) и отрегулируйте такие параметры, как pH и температура, в соответствии со стандартом испытания.
Настройка погружения: подвесьте образцы в растворе, не допуская контакта между образцами и стенками контейнера, и поддерживайте контролируемую температуру, аэрацию и перемешивание по мере необходимости.
Воздействие: Оставьте образцы погруженными на указанный период времени, обычно от 24 часов до нескольких недель.
Извлечение после испытания: Осторожно извлеките образцы и проведите визуальный осмотр, часто с оптическим увеличением, для выявления локальной коррозии.
Очистка после испытания: очистите образцы от продуктов коррозии в соответствии со стандартами, не удаляя основной металл.
Окончательные измерения: повторно взвесьте и измерьте образцы после очистки, чтобы определить потерю массы.
Анализ данных: рассчитайте скорость коррозии, используя измеренную потерю массы, время воздействия, площадь поверхности и плотность образца; оцените тип и серьезность коррозии.
Отчетность: документируйте все параметры испытаний, наблюдения, измерения и расчеты скорости коррозии для обоснования оценки и выбора материалов.

Стандартный

ASTM G31 (Стандартная практика лабораторных испытаний металлов на коррозионную стойкость методом погружения)

Подобрать оборудование

Купоны на коррозию
Аналитические весы
Коррозионные испытательные растворы
Испытательные сосуды
Подвесной аппарат
Системы контроля температуры
Оборудование для аэрации и перемешивания
Инструменты для чистки
Оптические микроскопы или сканирующие электронные микроскопы (СЭМ)
Инструменты регистрации и анализа данных

7. Испытание на щелевую коррозию

Испытание на щелевую коррозию – это контролируемый лабораторный метод, обычно используемый для определения устойчивости нержавеющих сталей и родственных сплавов к локальной коррозии, возникающей в узких, замкнутых пространствах, известных как щели. Эти щели создают среду, в которой концентрируются коррозионные агенты, разрушающие защитный оксидный слой металлов, что приводит к ускоренной коррозии. В этом методе используется раствор хлорида железа, который служит агрессивной окисляющей хлоридной средой для ускорения процесса коррозии. На металлическом образце размещается оправитель щели фиксированной геометрии для создания постоянного щелевого пространства. Эта установка провоцирует и измеряет скорость возникновения и развития щелевой коррозии, предоставляя возможность сравнивать различные сплавы в стандартизированных, воспроизводимых условиях.

Процесс

Подготовьте образец сплава путем механической шлифовки и химического травления для удаления поверхностных загрязнений.
Закрепите инертный формирователь щелей известной геометрии на поверхности образца, чтобы имитировать среду щели.
Погрузите образец с оформителем щели в раствор хлорида железа, поддерживаемый при определенной концентрации.
Отрегулируйте температуру раствора на уровне окружающей среды или на повышенном уровне, чтобы ускорить начало коррозии.
Оставьте образец отмокать в коррозионном растворе на фиксированное время, обычно от 24 до 72 часов.
Извлеките образец и очистите его стандартными методами, чтобы удалить остатки коррозии, не повредив при этом основной металл.
Визуально осмотрите поверхность на наличие раковин или щелевой коррозии.
Измерьте вес образца до и после испытания, чтобы оценить степень потери материала.
Документируйте параметры и результаты испытаний для облегчения сравнения и оценки коррозионной стойкости различных материалов.

Стандартный

ASTM G48 (Стандартные методы испытаний на стойкость к точечной и щелевой коррозии)

Подобрать оборудование

Тестовые образцы из нержавеющей стали или аналогичных сплавов
Нереактивные формирователи щелей (например, вставки из ПТФЭ) для формирования щели
Раствор хлорида железа контролируемой концентрации и чистоты
Камеры или ванны с контролируемой температурой
Аналитические весы для точного взвешивания
Инструменты и химикаты для подготовки поверхности образцов (шлифовка и травление)
Чистящие растворы и оборудование для послетестовой обработки
Визуальные пособия, такие как микроскопы или увеличительные стекла

8. Испытание на гальваническую коррозию

Испытание на гальваническую коррозию – это лабораторный и полевой метод оценки, используемый для изучения коррозионного поведения двух или более разнородных металлов, электрически соединённых и погружённых в электролит. Когда два разных металла вступают в электрический контакт в коррозионной водной среде, такой как соленая вода или другие электролиты, происходит электрохимическая реакция, в ходе которой металл с более отрицательным электродным потенциалом (анод) корродирует преимущественно, защищая другой металл (катод). Этот процесс, известный как гальваническая коррозия или контактная коррозия, может привести к ускоренному износу анодного металла, что при отсутствии надлежащего контроля приводит к разрушению материала. Это важный способ понять, как различные комбинации материалов взаимодействуют в средах, где присутствуют жидкие электролиты, но отсутствует значительный поток, способный вызвать эрозию-коррозию или кавитацию.

Процесс

Выберите металлы или сплавы для испытания и подготовьте образцы путем очистки и обработки поверхности, чтобы обеспечить однородность и воспроизводимость поверхностей.
Соедините образцы электрическим способом, используя некорродирующие соединения, такие как провода для лабораторных испытаний или физические связи, такие как резьбовые стержни или пайка, для полевых испытаний, гарантируя, что соединение не вызовет дополнительных коррозионных эффектов.
Установите соединенные образцы в непроводящие держатели, которые предотвращают загрязнение или щелевую коррозию во время испытания.
Погрузите узел в выбранный раствор электролита, обычно имитирующий рабочую среду, убедившись, что электролит находится в состоянии покоя или имеет низкий расход, чтобы избежать эффектов эрозии и коррозии.
Выдерживайте воздействие в течение заранее определенного времени, достаточного для имитации срока службы или достижения устойчивого состояния коррозии.
Регулярно измеряйте гальванический ток и разность потенциалов во время воздействия, чтобы контролировать коррозионную активность.
Извлеките образцы согласно запланированному графику и тщательно очистите их от продуктов коррозии, используя стандартные методы, не повреждая основной металл.
Проводите визуальный осмотр и документируйте проявления коррозии, включая фотографирование образцов до и после очистки.
Взвесьте образцы до и после воздействия, чтобы рассчитать потерю металла, или используйте альтернативные методы оценки, такие как измерение толщины или металлографический анализ, если измерение потери массы невозможно.
Сравните скорость коррозии и поведение связанных образцов с показателями несвязанных контрольных образцов, чтобы оценить гальванический эффект и рассчитать коэффициенты ускорения.
Проведите статистический анализ данных, если тестируются несколько повторов, чтобы оценить доверительные интервалы и повысить надежность прогнозов.
Подготовьте подробный отчет, включая описания образцов, условия испытаний, данные об окружающей среде, результаты коррозии и любые наблюдения, имеющие отношение к поведению гальванической коррозии.

Стандартный

ASTM G71 (Стандартное руководство по проведению и оценке испытаний на гальваническую коррозию)

Подобрать оборудование

Образцы металлов из выбранных сплавов и металлов
Материалы для электрических соединений
Непроводящие держатели или крепления образцов
Растворы электролитов, репрезентативные для условий эксплуатации
Резервуары с контролируемой средой или коррозионные ячейки
Потенциостат или амперметр нулевого сопротивления (ZRA)
Аналитические весы с высокой точностью
Инструменты для подготовки поверхности
Чистящие щетки и скребки
Увеличительные приборы (микроскоп, лупа)
Камеры для фотодокументации

Что касается других типов, испытания на влажность — это метод оценки влияния влаги на коррозию, но не прямой коррозионный тест, как, например, испытания в солевом тумане или циклические испытания на коррозию. Существует множество стандартов ASTM для испытаний на коррозию; вы можете найти соответствующие процедуры и методы измерения для проверки и оценки степени коррозионной стойкости определённого материала.

Основное применение теста на воздействие солевого тумана

Испытание в соляном тумане используется в первую очередь для контроля качества, а не для прогнозирования фактической долгосрочной коррозионной стойкости в реальных условиях. Оно помогает производителям контролировать такие процессы нанесения покрытия, как предварительная обработка, окраска, гальванизация и цинкование. Например, окрашенные детали часто должны выдерживать определённое время (например, 96 часов) в нейтральной среде соляного тумана для соответствия стандартам качества производства. Неудовлетворительное прохождение этого испытания свидетельствует о проблемах в процессе нанесения покрытия или предварительной обработки, требующих немедленного устранения для предотвращения выпуска бракованной продукции.

Продолжительность испытания на стойкость к соляному туману

Продолжительность испытаний на коррозионную стойкость в солевом тумане сильно различается в зависимости от материалов и стандартов, но обычно составляет от 24 до 1000+ часов.

Согласно DIN EN ISO 9227, испытание NSS обычно длится 96 часов, 240 часов, 480 часов, 720 часов и т. д. В то время как в стандарте ASTM B117 продолжительность испытания на воздействие соляного тумана обычно составляет от 24 до 72 часов, а также может быть увеличена до нескольких сотен и даже 1000 часов.

Часы испытаний на воздействие соляного тумана, эквивалентные годам (реальная жизнь)

Испытание солевым туманом можно разделить на испытания в условиях естественного воздействия и ускоренные испытания в условиях искусственного солевого тумана. В ходе испытаний в условиях искусственного солевого тумана используется специализированное оборудование — камеры солевого тумана — для создания высококонцентрированной среды солевого тумана, обычно с концентрацией хлоридов, во много раз превышающей естественную. Эта интенсивная среда значительно ускоряет процессы коррозии, позволяя получить результаты, которые могут занять год или более на открытом воздухе, всего за день в лаборатории. Например, изделие, которое корродирует после года естественного воздействия, может показать аналогичную коррозию всего через 24 часа в испытании в нейтральном солевом тумане. Существуют различные типы ускоренных испытаний в условиях солевого тумана, каждый из которых характеризуется разной скоростью коррозии.

Тест на нейтральный солевой туман (NSS) примерно эквивалентен 24 часам тестирования или одному году естественного воздействия.
Тест на воздействие уксусно-кислотного солевого тумана (ASS) длится 24 часа, что соответствует примерно трем годам пребывания на открытом воздухе.
Испытание на воздействие ускоренного солевого тумана меди (CASS) в течение 24 часов в лабораторных условиях примерно эквивалентно 8 годам в реальных условиях.

Каковы результаты испытаний на воздействие солевого тумана?

Испытание в соляном тумане, проводимое в соответствии со стандартом ASTM B117, помогает выявить различия в коррозионной стойкости различных материалов и покрытий, подвергая их воздействию контролируемого соляного тумана. Например, если покрытие поцарапано, испытание в соляном тумане в сочетании с другими методами, такими как ASTM D1654, позволяет определить, как коррозия распространяется от поврежденного участка, и оценить прочность сцепления покрытия. Результаты обычно получают путем визуального осмотра или измерения потери массы, что позволяет оценить степень коррозии в диапазоне от 0 (отсутствие коррозии) до 10 (сильная коррозия).

Для иллюстрации рассмотрим марки нержавеющей стали, испытанные по стандарту ASTM B117: образец нержавеющей стали марки 316 может выдержать 96-часовое воздействие 3%-ного соляного тумана без видимых следов коррозии, что свидетельствует о хорошей стойкости. В то же время, нержавеющая сталь марки 304 может выйти из строя в тех же условиях, но может продемонстрировать удовлетворительные результаты, если снизить концентрацию соли до 0.3% и продлить испытание до 120 часов. Эти данные ценны для выбора подходящего материала или покрытия для применения в хлоридсодержащих средах.

Испытания в соляном тумане могут также вызывать физические эффекты: засорение кристаллизованной солью или связывание движущихся механических частей или ухудшение электрических характеристик, когда проводящие продукты коррозии и гигроскопичные солевые отложения снижают сопротивление изоляции, увеличивают токи утечки, повышают контактное сопротивление и в конечном итоге могут вызвать короткие замыкания или обрывы цепей.

Как выбрать правильный тест на коррозионную стойкость?

1. Начните со среды обслуживания

Начните с перечисления всех коррозионных факторов, с которыми ваша деталь столкнётся, например, хлоридов, циклов изменения влажности, перепадов температур, дорожной соли, морской воды, серы в топливе, микробов или контакта с разнородными металлами. Оцените эти факторы по степени их серьёзности и длительности воздействия на деталь. Выбирайте испытания, которые реалистично имитируют два-три основных условия, поскольку это гарантирует, что результаты испытаний будут достоверно отражать реальные эксплуатационные характеристики.

2. Определите цель тестового задания.

Уточните, что именно вам нужно от результатов испытаний. Для быстрого контроля качества по принципу «прошёл/не прошёл» на производственной линии идеально подойдут простые и быстрые испытания, такие как испытание в нейтральном солевом тумане (NSS) по стандарту ASTM B117. Если вы хотите количественно сравнить материалы или покрытия, рассмотрите электрохимические методы измерения скорости коррозии или барьерных свойств, а также долгосрочные испытания на купонах для получения реальных данных о коррозии. Для прогнозирования долгосрочной долговечности в конкретных климатических условиях циклические коррозионные испытания (ЦКИ) имитируют естественные циклы «влажность/сухость» и дают более реалистичные результаты.

3. Рассмотрите область применения или отрасль

В разных отраслях промышленности предпочтение отдаётся тестам, отражающим специфику их среды. Например:

В автомобильной промышленности для быстрых проверок используют циклические испытания на коррозию, а также NSS.
Для аэрокосмической отрасли могут потребоваться расширенные NSS и дополнительные циклы, включая воздействие ультрафиолета и температурных ударов.
Морские конструкции нуждаются в испытаниях на погружение в морскую воду, испытаниях на щелевую коррозию и оценках микробной коррозии.
Электронику необходимо тестировать на влажность и NSS для проверки коррозии разъемов и ухудшения изоляции.
Для оценки агрессивности нефтяного топлива необходимо проводить испытания на коррозию с помощью медной полоски.

4. Баланс скорости, стоимости и детализации

Если вам нужна быстрая и недорогая проверка, испытания NSS обычно занимают от 24 до 96 часов и проводятся с использованием доступного оборудования. Для многолетней гарантии запланируйте более длительные циклические испытания на коррозионную стойкость, длящиеся несколько недель или месяцев. Для разработки сплавов или детального изучения механизмов коррозии электрохимические методы обеспечивают глубокое понимание, но требуют специализированных приборов и опыта.

5. Соблюдайте соответствующие спецификации.

Всегда сначала проверяйте чертежи заказчика, стандарты OEM или нормативные документы. Если спецификация требует «500 ч NSS по ASTM B117», просто проведите это испытание. Если требования не определены, обоснуйте свой выбор испытания, исходя из условий эксплуатации и факторов, указанных на шаге 1.

Facebook LinkedIn Твитнуть