Badanie mgłą solną materiałów metalowych
Korozja to zniszczenie lub pogorszenie właściwości materiałów lub ich właściwości spowodowane przez środowisko. Większość korozji zachodzi w środowisku atmosferycznym, które zawiera składniki korozyjne i czynniki, takie jak tlen, wilgotność, zmiany temperatury i zanieczyszczenia.
Korozja mgły solnej jest powszechną i najbardziej niszczycielską korozją atmosferyczną. Korozja powierzchni materiałów metalowych przez mgłę solną spowodowana jest penetracją zawartych w niej jonów chlorkowych przez warstwę tlenkową i warstwę ochronną powierzchni metalu i wywołanie reakcji elektrochemicznej z metalem wewnętrznym. Jednocześnie jony chlorkowe zawierają pewną ilość energii hydratacji i są łatwo wyciskane przez pory i pęknięcia zaadsorbowane na powierzchni metalu i zastępują tlen w warstwie tlenkowej, zamieniając nierozpuszczalne tlenki w rozpuszczalne chlorki, a powierzchnię pasywną w aktywną powierzchnię.
Test mgły solnej to test środowiskowy, który wykorzystuje głównie sztuczne, symulowane warunki środowiskowe mgły solnej stworzone przez sprzęt do testowania mgły solnej w celu oceny odporności produktów lub materiałów metalowych na korozję. Podzielony jest na dwie kategorie, jedna to test narażenia na działanie środowiska naturalnego, a druga to sztucznie przyspieszony test symulowany mgły solnej.
Test sztucznego symulowanego środowiska mgły solnej wykorzystuje rodzaj sprzętu testowego o określonej przestrzeni objętościowej - komorę testową mgły solnej (jak pokazano na rysunku) i wykorzystuje sztuczne metody w jej przestrzeni objętościowej w celu wytworzenia środowiska mgły solnej do testowania mgły solnej odporność produktu na korozję. Ocena jakości wykonania.
W porównaniu ze środowiskiem naturalnym stężenie chlorków w środowisku mgły solnej może być kilka lub kilkadziesiąt razy większe niż w ogólnym środowisku naturalnym, co znacznie zwiększa szybkość korozji. Przeprowadź test mgły solnej na produkcie i uzyskaj wyniki. Czas jest również znacznie skrócony. Na przykład, jeśli próbka produktu jest testowana w środowisku o naturalnym narażeniu, korozja może zająć rok, ale jeśli jest testowana w sztucznie symulowanych warunkach środowiska mgły solnej, podobne wyniki można uzyskać w ciągu zaledwie 24 godzin.
Symulowaną laboratoryjnie mgłę solną można podzielić na cztery kategorie:
⑴ Test neutralnej mgły solnej (test NSS) to najwcześniejsza metoda przyspieszonego badania korozji o najszerszym zakresie zastosowań. Wykorzystuje 5% roztwór soli chlorku sodu, a wartość pH roztworu jest dostosowywana do neutralnego zakresu (6,5 ~ 7,2) jako roztwór do opryskiwania. Temperatura badania wynosi 35 stopni, a szybkość sedymentacji mgły solnej musi wynosić 1 ~ 2 ml/80 cm/h.
⑵Test octanowej mgły solnej (test ASS) został opracowany na podstawie testu obojętnej mgły solnej. Dodaje trochę lodowatego kwasu octowego do 5% roztworu chlorku sodu, aby obniżyć wartość pH roztworu do około 3, powodując, że roztwór jest kwaśny, a powstała mgła solna również zmienia się z obojętnej mgły solnej na kwaśną. Szybkość korozji jest około 3 razy większa niż w teście NSS.
⑶ Test w octanowej mgle solnej z przyspieszoną solą miedzi (test CASS) to szybki test korozji w mgle solnej opracowany niedawno za granicą. Temperatura testu wynosi 50 stopni. Do roztworu soli dodaje się niewielką ilość soli miedzi i chlorku miedzi, aby silnie wywołać korozję. Szybkość korozji jest około 8 razy większa niż w teście NSS.
⑷ Test naprzemiennej mgły solnej jest kompleksowym testem mgły solnej. Jest to test neutralnej mgły solnej oraz test stałej wilgotności i ciepła. Stosowany jest głównie do kompletnych produktów maszynowych typu wnękowego. W wyniku penetracji wilgotnego środowiska, korozja mgły solnej zachodzi nie tylko na powierzchni produktu, ale także wewnątrz produktu. Naprzemiennie poddaje produkt obróbce w dwóch warunkach środowiskowych: mgle solnej i wilgotnym cieple, a na koniec ocenia, czy nastąpiły jakiekolwiek zmiany we właściwościach elektrycznych i mechanicznych całego produktu.
Ocena wyniku
Wyniki testu w mgle solnej są na ogół podawane w formie jakościowej, a nie ilościowej. Istnieją cztery specyficzne metody oznaczania.
① Metoda oceny oceny dzieli procent obszaru korozji w stosunku do całkowitego obszaru na kilka poziomów zgodnie z określoną metodą i wykorzystuje określony poziom jako podstawę kwalifikacji. Nadaje się do oceny próbek płaskich.
② Metoda oceny ważenia to metoda ważenia próbki przed i po badaniu korozyjnym oraz obliczania masy utraconej w wyniku korozji w celu oceny jakości odporności próbki na korozję. Jest szczególnie odpowiedni do oceny jakości odporności na korozję niektórych metali.
③ Metoda określenia wyglądu produktu korozji ma charakter jakościowy. Określa, czy po teście korozji w mgle solnej na produkcie występują zjawiska korozyjne. Metoda ta jest najczęściej stosowana w ogólnych normach produktowych.
④ Metoda analizy statystycznej danych korozyjnych zapewnia metodę projektowania testów korozyjnych, analizowania danych korozyjnych i określania poziomu ufności danych korozyjnych. Stosowany jest głównie do analizowania i liczenia sytuacji korozyjnych, a nie do określania jakości konkretnego produktu.
Test mgły solnej stali nierdzewnej
Test w mgle solnej został wynaleziony na początku XX wieku i jest najdłużej stosowanym „testem korozyjnym”. Jest preferowany przez użytkowników materiałów odpornych na korozję i stał się testem „uniwersalnym”. Główne powody są następujące: ① Oszczędza czas; ② Koszt jest niski; ③ Można testować różne materiały; ④ Wyniki są proste i jasne, co jest korzystne przy rozwiązywaniu sporów handlowych.
W praktycznych zastosowaniach najbardziej znany jest test mgły solnej stali nierdzewnej – ile godzin może trwać test mgły solnej tego materiału? Praktycy muszą być zaznajomieni z tym zagadnieniem.
Producenci materiałów zwykle stosują metody takie jak obróbka pasywacyjna lub poprawa poziomu polerowania powierzchni, aby wydłużyć czas testu stali nierdzewnej w mgle solnej. Jednak najważniejszym czynnikiem decydującym jest skład samej stali nierdzewnej, a mianowicie zawartość chromu, molibdenu i niklu.
Im wyższa zawartość dwóch pierwiastków: chromu i molibdenu, tym większa jest odporność na korozję wymagana, aby zapobiec powstaniu korozji wżerowej i szczelinowej. Tę odporność na korozję wyraża się za pomocą tzw. wartości równoważnika odporności na korozję wżerową (PRE): PRE=%Cr+3,3×%Mo.
Chociaż nikiel nie zwiększa odporności stali na korozję wżerową i szczelinową, może skutecznie spowolnić tempo korozji po rozpoczęciu procesu korozji. Dlatego austenityczna stal nierdzewna zawierająca nikiel często wypada lepiej w testach w mgle solnej, a zjawisko jej korozji jest znacznie mniej dotkliwe niż ferrytyczna stal nierdzewna o niskiej zawartości niklu o podobnej odporności na korozję wżerową.
Mała wiedza: w przypadku normy 304 neutralna mgła solna trwa zwykle od 48 do 72 godzin; w przypadku normy 316 neutralna mgła solna trwa zwykle od 72 do 120 godzin.
Należy podkreślić, że test mgły solnej ma poważne wady w badaniu wydajności stali nierdzewnej. Zawartość chlorków w mgle solnej w teście mgły solnej jest niezwykle wysoka, znacznie przekraczająca zawartość w środowisku rzeczywistym. Dlatego stal nierdzewna, która jest odporna na korozję w rzeczywistym środowisku zastosowania przy bardzo niskiej zawartości chlorków, również ulegnie korozji w teście mgły solnej.
Test w mgle solnej zmienia zachowanie korozyjne stali nierdzewnej i nie można go uważać za test przyspieszony ani eksperyment symulacyjny. Wyniki są jednostronne i nie mają równoważnego związku z rzeczywistymi właściwościami stali nierdzewnej ostatecznie oddanej do użytku.
Możemy zatem zastosować badanie mgły solnej w celu porównania odporności na korozję różnych typów stali nierdzewnej, ale ten test może jedynie ocenić materiał. Przy wyborze materiałów ze stali nierdzewnej same badania w mgle solnej często nie dostarczają wystarczających informacji, ponieważ nie mamy wystarczającego zrozumienia powiązania między warunkami testowymi a rzeczywistymi środowiskami zastosowań.
Z tego samego powodu nie jest możliwe oszacowanie trwałości produktu wyłącznie na podstawie badań próbek stali nierdzewnej w komorze solnej.
Ponadto nie można dokonywać porównań pomiędzy różnymi rodzajami stali. Na przykład nie możemy porównywać stali nierdzewnej i powlekanej stali węglowej, ponieważ mechanizmy korozji dwóch materiałów użytych w teście są całkowicie różne, a wyniki testu nie mają związku z ostatecznym rzeczywistym środowiskiem użytkowania. Seks też nie jest taki sam.
