注：本文源自《環(huán)境技術(shù)》 環(huán)境技術(shù)核心期刊

內(nèi)容提要

隨著**工業(yè)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命，許多工業(yè)產(chǎn)品都需要通過(guò)鹽霧腐蝕試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，尤其是汽車產(chǎn)品。近幾年，鹽霧試驗(yàn)的需求不斷增加，很多從業(yè)者也為如何進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)、如何提高試驗(yàn)效率以及如何選擇鹽霧試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題所困惑。因此，筆者查閱了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料，編輯成本。本文系統(tǒng)介紹了何為鹽霧試驗(yàn)；鹽霧試驗(yàn)的種類；如何正確地進(jìn)行鹽霧、腐蝕試驗(yàn)；不同行業(yè)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的選擇。尤其重點(diǎn)介紹了鹽霧，腐蝕試驗(yàn)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用。

本文刊登于《環(huán)境技術(shù)》2020年第1期，第26-32頁(yè)；

作者：翁雁（1965.11-），女，碩士，研究方向?yàn)榇髿猸h(huán)境試驗(yàn)；

單位：西安航天恒星科技實(shí)業(yè)（集團(tuán)）有限公司。

1 前言

隨著**工業(yè)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性有了更高的要求。因此，目前越來(lái)越多的產(chǎn)品都需要進(jìn)行溫濕度、鹽霧、腐蝕等等試驗(yàn)。本文特此論述內(nèi)容如下：

1）鹽霧試驗(yàn)概述，

2）鹽霧試驗(yàn)種類，

3）循環(huán)腐蝕鹽霧特點(diǎn)，

4）循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)的行業(yè)市場(chǎng)需求，

5）鹽霧、腐蝕試驗(yàn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在各行業(yè)里的應(yīng)用，

6）鹽霧、腐蝕試驗(yàn)在汽車工業(yè)里的應(yīng)用。

圖一（左）鹽霧試驗(yàn)箱 圖二（右）鹽霧試驗(yàn)在汽車行業(yè)里的應(yīng)用

2 鹽霧試驗(yàn)概述

2.1 鹽霧腐蝕

鹽霧腐蝕是一種常見(jiàn)和**破壞性的大氣腐蝕。鹽霧中的氯離子會(huì)穿透金屬材料表面的氧化層和防護(hù)層，與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而破壞金屬材料表面及其性能，進(jìn)而通過(guò)金屬表面的孔隙、裂縫對(duì)產(chǎn)品造成進(jìn)一步的影響和損壞。

2.2 鹽霧試驗(yàn)

鹽霧試驗(yàn)是一種通過(guò)鹽霧試驗(yàn)設(shè)備模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗(yàn)。是對(duì)環(huán)境中大氣鹽霧狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)室模擬，具標(biāo)準(zhǔn)化、加速性的特點(diǎn)。與天然環(huán)境相比，鹽霧試驗(yàn)設(shè)備中氯化物的鹽濃度通常是天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍；甚至幾十倍。因此，腐蝕速度大大提高。在天然環(huán)境下暴露1年的鹽霧腐蝕狀態(tài)，在人工模擬鹽霧試驗(yàn)環(huán)境條件下24小時(shí)即可完成，并得到相似的結(jié)果。

3 鹽霧試驗(yàn)的種類

3.1 中性鹽霧試驗(yàn) (NSS)

出現(xiàn)**早且目前應(yīng)用領(lǐng)域**廣的一種加速腐蝕試驗(yàn)方法。試驗(yàn)條件為連續(xù)鹽霧，溫度35˚C；濕度95%以上；5%的氯化鈉鹽水溶液；溶液pH值設(shè)定在中性范圍（6.5～7.2）；降霧量為1～2mL/(h·80cm2)。鹽霧沉降在被測(cè)試驗(yàn)件上，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間觀察其表面腐蝕狀態(tài)。

3.2 醋酸鹽霧試驗(yàn) (ASS)

在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。試驗(yàn)條件是在NSS的基礎(chǔ)上，在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，溶液的pH值降為3左右，形成酸性鹽霧。腐蝕速度約是 NSS試驗(yàn)3倍。

3.3 銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn) (CASS)

為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)及工業(yè)的高速發(fā)展，近幾年更多的產(chǎn)品開(kāi)始采用這種加速醋酸鹽霧腐蝕試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為溫度50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。鹽霧收集液pH值為3.1-3.3，腐蝕速度可達(dá)NSS試驗(yàn)的8倍。

3.4 交變鹽霧試驗(yàn) (循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn))

交變鹽霧試驗(yàn)是一種綜合鹽霧試驗(yàn)，即將鹽霧、干燥、濕熱（浸泡、潮濕和冷凝等）等測(cè)試條件進(jìn)行組合循環(huán)，模擬產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。該試驗(yàn)將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換，**檢測(cè)整機(jī)產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能有無(wú)變化。

該試驗(yàn)主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品的測(cè)試。

前3種鹽霧試驗(yàn)種類及試驗(yàn)要求見(jiàn)表1。

表1 鹽霧試驗(yàn)種類及試驗(yàn)要求

試驗(yàn)方法項(xiàng)目	中性鹽霧（NSS）	醋酸鹽霧（AASS）	銅加速醋酸鹽霧（CASS）
溫度	35 oC +/-2℃	35 oC +/-2℃	50 oC +/-2 oC
平均沉降量（80平方厘米水平采集面積）	15 mL/h +/-0.5 mL/h	15 mL/h +/-0.5 mL/h	15 mL/h +/-0.5 mL/h
氯化鈉濃度（收集溶液）	50 g/L +/-5 g/L	50 g/L +/-5 g/L	50 g/L +/-5 g/L
pH值（收集溶液）	6,5 to 7,2	3.1 to 3.3	3,1 to 3,3

4.1 加速性

1）在鹽霧階段，鹽霧噴射在被測(cè)件上，鹽霧溶液充當(dāng)腐蝕介質(zhì)，使被測(cè)件發(fā)生電化學(xué)腐蝕，出現(xiàn)生銹、起泡或其它變化。通過(guò)鹽霧的連續(xù)噴射，可以保持腐蝕介質(zhì)的更新，試樣表面的腐蝕得以持續(xù)發(fā)展和進(jìn)行；

2）在濕熱階段（浸泡、潮濕和冷凝等），通過(guò)鹽霧階段累積在試樣表面的腐蝕介質(zhì)，由試樣表面逐漸向試樣內(nèi)部擴(kuò)散，從而引起試樣深度方向的腐蝕；

3）在干燥階段,隨著濕度減小，導(dǎo)致試樣表面上鹽溶液濃度升高，引起表面腐蝕速率加快。通過(guò)鹽霧、濕、干三個(gè)階段組合交替循環(huán)，改變了傳統(tǒng)鹽霧連續(xù)噴射的簡(jiǎn)單狀態(tài)，使得腐蝕不但發(fā)生在被測(cè)件表面，也會(huì)向被測(cè)件內(nèi)部快速滲透，加速被測(cè)件的腐蝕程度，縮短測(cè)試時(shí)間，試驗(yàn)更趨嚴(yán)格和快速。

4.2 復(fù)雜性

循環(huán)鹽霧試驗(yàn)可以模擬大氣環(huán)境中真實(shí)的干濕交替的狀態(tài)。由于循環(huán)組合的不同，可呈現(xiàn)多種測(cè)試環(huán)境，與被測(cè)件真實(shí)使用環(huán)境更為接近，更能檢驗(yàn)被測(cè)件在真實(shí)環(huán)境中的腐蝕狀態(tài)，試驗(yàn)的狀態(tài)更復(fù)雜。由于環(huán)腐蝕的測(cè)試操作需要在多個(gè)循環(huán)組合之間切換。**初，只能通過(guò)人工操作在不同試驗(yàn)箱完成。隨著技術(shù)進(jìn)步，目前，已開(kāi)始通過(guò)單個(gè)試驗(yàn)箱完成自動(dòng)循環(huán)鹽霧試驗(yàn)。因試驗(yàn)及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，目前國(guó)產(chǎn)鹽霧試驗(yàn)箱尚無(wú)法完全的支持。僅部分進(jìn)口設(shè)備可全自動(dòng)完成循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)過(guò)程。

5 循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)的行業(yè)市場(chǎng)需求

1）涂層材料行業(yè)：料和油漆等企業(yè) ；

2）金屬和合金行業(yè)：鋼鐵企業(yè)、金屬零部件和電鍍層、航空、船舶等軍工企業(yè)；

3）電工電子產(chǎn)品行業(yè)：電子、電器系統(tǒng)；

4）汽車材料行業(yè)：整車廠及其配套零部件企業(yè)。

6 國(guó)內(nèi)、國(guó)際鹽霧和腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及不同行業(yè)的應(yīng)用

6.1 涂層材料用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法【1】（見(jiàn)表2）

涂層類材料可依據(jù) ISO 11997-1:2005標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)進(jìn)行循環(huán)鹽霧試驗(yàn)，如表1所示的四種不同的循環(huán)方式。其特點(diǎn)是在每個(gè)循環(huán)周期的中性鹽霧階段后，至少含有一個(gè)干燥或周圍環(huán)境階段，即鹽霧階段后進(jìn)行至少一次的干濕轉(zhuǎn)換且在一個(gè)周期中，可含有多個(gè)不同溫度的干燥階段。

方法A 可用于汽車涂漆鋼板和零部件外涂層的測(cè)試；

方法B 主要用于車輛用熱固涂料的測(cè)試；

方法C 則可用于水溶或乳膠漆類材料的測(cè)試；

方法D 則可作為防腐涂層的一種通用性檢測(cè)方法。

表2 涂層材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法

方法	循環(huán)周期
A	鹽霧(35oC) 2 h→ 干燥( 60oC 、20- 30 %RH) 4h→ 濕熱(50oC 、>95%RH) 2h
B	鹽霧(35oC) 24h→ 濕熱(40oC 、**RH) 8 h→ 環(huán)境溫度(23oC 、50%RH) 16 h→ 濕熱(40oC 、**RH) 8h→ 環(huán)境溫度(23oC 、50%RH) 16 h→ 濕熱(40oC、**RH) 8 h→環(huán)境溫度(23oC、50%RH) 16 h→濕熱( 40oC 、**RH) 8 h→環(huán)境溫度(23oC 、50%RH) 16 h→ 環(huán)境溫度(23oC 、50%陽(yáng)) 46 h
C	鹽霧(30oC) 210 min→ 干燥(40oC) 210 min→ 濕熱(40oC 、75 %RH) 1470 min→ 干燥(30oC) 102 min→ 鹽霧(30oC) 210 min→ 濕熱(30oC 、95-**RH) 378 min→ 干燥(35oC) 180 min→ 干燥(25oC) 120 min
D	鹽霧(30oC) 0.5 h→ 濕熱(30oC 、95%陽(yáng)) 1. 5 h→ 干燥(50oC) 2 h→ 干燥(30oC) 2h

6.2 金屬和合金用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法

可依據(jù) GB/T24195-2009 以及GB/T20854-2007 的規(guī)定進(jìn)行。

1）GB/T 24195-2009《金屬和合金的腐蝕酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤(rùn)”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)》與 ISO 16151-2005中規(guī)定的方法相同，有方法A和方法B兩種方法。

2）霧腐蝕液，PH值控制在3.5±0.1的范圍，屬于比較嚴(yán)苛的測(cè)試方法。

a. 方法A適用于金屬及其合金；金屬陰極涂層；陽(yáng)極氧化涂層和金屬材料上的有機(jī)涂層。

b. 方法B適用于鋼板上的陽(yáng)極涂層和鋼板上帶有轉(zhuǎn)換涂層的陽(yáng)極涂層。

c. GB/T 20854-2007《金屬和合金的腐蝕 循環(huán)暴露在鹽霧、“干”和“濕”條件下的加速試驗(yàn)》與 ISO 14993-2001中規(guī)定的方法相同

d. GB/T 20854 / ISO 14993采用中性氯化鈉溶液作為鹽霧腐蝕液，PH值控制在6.5～7.2間。較之酸性溶液，試驗(yàn)方法相對(duì)溫和。

e. 適用于金屬及其合金；陽(yáng)性和陰性金屬覆蓋層；轉(zhuǎn)化覆蓋層；陽(yáng)極氧化物覆蓋層；金屬材料上的有機(jī)覆蓋層等。

表3 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法

方法	循環(huán)周期
A	鹽霧(35 oC) 2 h→ 干燥( 60 oC、<30 %RH ) 4 h → 濕熱(50 oC、>30%RH) 2 h
B	鹽霧(35 oC) 1 h→ 干燥( 60 oC、<30 %RH ) 4 h → 溫?zé)?40 oC、 85 %RH) 3 h
C	鹽霧(35 oC) 2 h→ 干燥( 60 oC、<30 %RH ) 4 h → 溫?zé)?50 oC、> 30%RH) 2 h

6.3 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法【3】(見(jiàn)表4）

電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法可按照GB/T 2423.18-2012 試驗(yàn)方法。

1)GB/T 2423.18-2012《環(huán)境試驗(yàn) 第2 部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Kb：鹽霧, 交變(氯化鈉溶液）》 與IEC 68-2-52-1996中采用的方法相同。

2)GB/T 2423.18 / IEC 68-2-52 循環(huán)測(cè)試由三種測(cè)試階段組成：

a.鹽霧：15~35 oC、5 %的氯化鈉溶液、PH值6.5~7.2；

b.濕熱：40 oC、93 %RH；

c.儲(chǔ)存：23 oC、45~50 %RH。

此方法的特點(diǎn)是采用鹽霧、濕熱加儲(chǔ)存環(huán)境的組合，沒(méi)有加入高溫干燥階段。在每個(gè)循環(huán)周期中濕熱階段相對(duì)較長(zhǎng)，以保證被測(cè)件表面腐蝕介質(zhì)的充分滲透，并在隨后的儲(chǔ)存環(huán)境中慢慢干燥。三種測(cè)試階段可組合為6種不同嚴(yán)酷等級(jí)測(cè)試，見(jiàn)表4。

表4 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法

等級(jí)	循環(huán)周期	試驗(yàn)周期
（1）	鹽霧2h →濕熱7d ，每周期7d	4個(gè)循環(huán)
（2）	鹽霧2h→溫?zé)?0~22 h，每周期24 h	3個(gè)循環(huán)
（3）	鹽霧2h→溫?zé)?0~22 h，每周期24 h	3個(gè)循環(huán)+3 d儲(chǔ)存
（4）	鹽霧2h→溫?zé)?0~22 h，每周期24 h	重復(fù)2個(gè)(3)
（5）	鹽霧2h→溫?zé)?0~22 h，每周期24 h	重復(fù)4個(gè)(3)
（6）	鹽霧2h→溫?zé)?0~22 h，每周期24 h	重復(fù)8個(gè)(3)

6.4 汽車材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法

汽車行業(yè)是**早使用循環(huán)鹽霧試驗(yàn)作為產(chǎn)品可靠性的評(píng)價(jià)手段的行業(yè)之一。基本上各大汽車生產(chǎn)廠家都有自己的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，用以模擬汽車材料在使用環(huán)境中的腐蝕情況。

1# CCT 循環(huán)

CCT是由日本日產(chǎn)汽車Nissan提出的， 也是**早被應(yīng)用的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法之一，在傳統(tǒng)中性鹽霧方法的基礎(chǔ)上又加進(jìn)了濕熱和干燥。CCT循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法見(jiàn)表5。

表5. CCT循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法

方法	循環(huán)周期
CCT I	鹽霧(35oC) 4 h→ 干燥(60oC 、< 35 %RH) 2 h→ 濕熱(50oC、95%RH) 2 h
CCT II	鹽霧( 35oC) 2 h→ 干燥(60oC 、< 35 %RH) 4 h→ 濕熱(50oC、95%RH) 2 h
CCT III	鹽溶液浸濕(45oC) 4.5min→ 濕熱(40oC、> 95%RH)15 min→干燥(50oC 、<30%RH) 7.5 min
CCT IV	鹽霧(50oC) 10 min→ 干燥(60oC 、< 30%RH) 155 min →濕熱(60oC 、95%RH) 75 min →干燥(60oC 、<30%RH) 160 min→ 濕熱(60oC 、95%RH) 80 min ，在每個(gè)循環(huán)中，**兩個(gè)階段重復(fù)5 次

首先在JASO M610-1992 Cosmetic corrosion test method for automotive parts【4】中形成了標(biāo)準(zhǔn)方法CCT I。經(jīng)過(guò)在實(shí)踐中的使用和改進(jìn)，CCT方法已經(jīng)發(fā)展到 CCT IV，CCT IV是目前被認(rèn)為與實(shí)際車輛腐蝕結(jié)果 相關(guān)性**的方法之一，并被引用到ASTM D 6899-2003 Standard Guide for Laboratory Cyclic Corrosion Testing of Auto. Painted Steel 【5】中。

CCT方法主要是用于汽車鋼板及零部件的測(cè)試。

2# GMW 14872

GMW 14872 Cyclic Corrosion Laboratory【6】 是美國(guó)通用汽車公司的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法, 其特點(diǎn)是采用濕熱、干燥疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。

即環(huán)境溫度 (25 oC,45%RH) 8 h→

濕熱 (49 oC,<100 %RH) 8 h→

干燥 (60 oC,≤30 %RH) 8 h的周期循環(huán)試驗(yàn)；

在周末和節(jié)假日，被測(cè)件在25 oC,45 %RH的環(huán)境下條件儲(chǔ)存。

該方法鹽霧沒(méi)有作為組合中的一個(gè)固定階段，而是可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境的特點(diǎn)，在環(huán)境溫度階段加入鹽霧，如噴射溶液組成為NaCl 0.9 %，CaCl2 0.1 %，NaHCO3 (小蘇打) 0.075 %的鹽霧。除鹽霧外，在環(huán)境溫度階段，也可加入其它環(huán)境因素，如砂礫、粉塵、熱沖擊、機(jī)械沖擊等。

根據(jù)車身底部零件、發(fā)動(dòng)機(jī)艙零件、外部零件及內(nèi)部零件等諸多不同的車身位置，選擇不同的循環(huán)次數(shù)。

3# SAE J2334

SAE J2334 Laboratory Cyclic Corrosion Test 【7】是由國(guó)際汽車工程師學(xué)會(huì)汽車腐蝕與防護(hù)委員會(huì)制定的的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法，該試驗(yàn)方法是采用鹽霧、濕熱、干燥疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。

即進(jìn)行環(huán)境溫度（25 oC,45 %RH）8 h→

濕熱（50 oC,100 % RH）6 h→

鹽霧（環(huán)境溫度+0.5 % NaCl, 0.1 % CaCl2和0.075 % NaHCO3鹽溶液）0.25 h→

干燥（60 oC,50%RH）17.75 h的周期循環(huán)試驗(yàn)。

在周末和節(jié)假日，被測(cè)件在60 oC, 50%RH的環(huán)境下條件儲(chǔ)存。該試驗(yàn)方法的特點(diǎn)是進(jìn)行環(huán)境溫度條件下的鹽溶液試驗(yàn)(dip, fog, spray)，且時(shí)間較短；干燥時(shí)間較長(zhǎng)。

常用于汽車涂裝類產(chǎn)品的測(cè)試。

4# PV 1210【8】

在鹽霧試驗(yàn)當(dāng)中加入氣候因素可真實(shí)再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài)，但對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。國(guó)外公司產(chǎn)品及系統(tǒng)大多數(shù)都采用了模塊式結(jié)構(gòu)，一種高性能的直接溫度控制系統(tǒng)，由輔助熱交換介質(zhì)的帶有緩沖效應(yīng)的循環(huán)，使試驗(yàn)箱內(nèi)溫度和濕度能保持高度的穩(wěn)定性。

除此以外，直接溫度控制系統(tǒng)還能使得在不變的接近飽和點(diǎn)的高濕度情況下進(jìn)行長(zhǎng)期的試驗(yàn)。 PV1210 – P VW是德國(guó)大眾汽車公司的車身與附件循環(huán)鹽霧腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，是應(yīng)用**為廣泛的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之一，該試驗(yàn)方法是采用鹽霧、濕熱、疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。

即進(jìn)行中性鹽霧（ (50士5)g/L NaCl鹽溶液）4 h →

環(huán)境溫度（25 oC, 50 %RH）4 h →

濕熱（40 oC,100 % RH）16 h；

周末被測(cè)件在25 oC, 50 %RH 的環(huán)境下儲(chǔ)存。

該試驗(yàn)方法沒(méi)有干燥階段。

適用于有涂層的車身、車身薄板、結(jié)構(gòu)組件等試驗(yàn)樣品的腐蝕檢測(cè)。

5# 其他汽車工業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)

FORD CETP:00.00-L-467 Global Laboratory Accelerated Cyclic Corrosion Test【9】; 
VOLVO: VCS 1027,149 Accelerated corrosion test【10】 ; 
VOLVO: VCS 1027,1449 Accelerated corrosion test, version II – ACT II【11】 .

7 在汽車工業(yè)中的單項(xiàng)與綜合鹽霧、腐蝕試驗(yàn)

隨著科技的日新月異，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)提出了更高的要求。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)、工藝等階段的質(zhì)量工程師都更清楚意識(shí)到產(chǎn)品可靠性檢驗(yàn)的方法和手段的重要性。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)階段，研發(fā)人員在關(guān)注實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的同時(shí)更加關(guān)注產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。但在日常環(huán)境中我們很難短時(shí)間檢測(cè)和觀察到產(chǎn)品的抗腐蝕性能。例如涉及金屬材料，新材料及水溶性油漆等的產(chǎn)品，當(dāng)需要確定并預(yù)測(cè)這些產(chǎn)品的可靠性和壽命時(shí)，鹽霧腐蝕試驗(yàn)就顯得必不可少。尤其是汽車行業(yè)，其產(chǎn)品的工作狀態(tài)是暴露于空氣中的，且工作場(chǎng)所多變，難免會(huì)接觸到鹽霧腐蝕。因此，鹽霧腐蝕試驗(yàn)在汽車行業(yè)里尤為重要。

7.1 單項(xiàng)試驗(yàn)

到目前為止，在我國(guó)檢測(cè)產(chǎn)品的主要根據(jù)是單項(xiàng)試驗(yàn)，其中**重要的是冷凝試驗(yàn)和用各種NaCl(氯化鈉)溶液濃度的鹽霧試驗(yàn)。但是，即使對(duì)于一些相對(duì)較容易規(guī)定的試驗(yàn)，例如冷凝試驗(yàn)，它的結(jié)果也可以是不穩(wěn)定的，這與試驗(yàn)的順序有關(guān)。在長(zhǎng)期潮濕情況下的試驗(yàn)所造成的破壞與短期結(jié)露然后水分蒸發(fā)的試驗(yàn)結(jié)果是不完全相同的。在鹽霧試驗(yàn)時(shí)所模擬的腐蝕類型是隨不同的試件和試驗(yàn)方法而變化的。在所有單項(xiàng)試驗(yàn)中我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，即雖然它可以用大量的同類試件疊加以補(bǔ)償差別，但實(shí)際上卻不可能找到與室外氣候環(huán)境完全一致或明確的相關(guān)性。

**早致力于外界環(huán)境與鹽霧試驗(yàn)相關(guān)性研究的是由德國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)車輛制造商協(xié)會(huì)(VDA) 工作小組，并制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，車輛的油漆工藝應(yīng)能找出一種試驗(yàn)，它能加快時(shí)間因素(縮短試驗(yàn)時(shí)間) ，且汽車在行進(jìn)中被腐蝕的狀態(tài)。在此狀態(tài)下試驗(yàn)的目的是觀察其密閉部位、邊緣處和聯(lián)接處的銹蝕的形成。

結(jié)果認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)室用鹽霧試驗(yàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)比大氣環(huán)境中更嚴(yán)苛的試驗(yàn)條件能達(dá)到事半功倍的效果。按鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(DIN 50021 SS) 和冷凝試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(DIN 50071 SFW) ，在露天大氣環(huán)境中典型的試驗(yàn)周期是4到6星期試驗(yàn)，在鹽霧試驗(yàn)設(shè)備中只需4到6 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)。對(duì)于多層構(gòu)件可以再現(xiàn)它的腐蝕形成，鹽霧試驗(yàn)設(shè)備中的1次循環(huán)相當(dāng)于露天氣候環(huán)境下暴露約3周。對(duì)車身內(nèi)腔點(diǎn)火器的一次循環(huán)大致相當(dāng)于露天氣候環(huán)境下暴露約2周。

即便如此，仍不能滿足人們對(duì)產(chǎn)品可靠性和壽命試驗(yàn)快速、準(zhǔn)確的要求，交變?cè)囼?yàn)及綜合試驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生。

7.2 綜合試驗(yàn)

通過(guò)鹽霧、濕熱、干燥三個(gè)階段組合變化及交替循環(huán)， 真實(shí)再現(xiàn)外界環(huán)境狀態(tài)，并加速試驗(yàn)進(jìn)程。本文“第五項(xiàng)”詳細(xì)論述了鹽霧腐蝕綜合試驗(yàn)的方法和應(yīng)用。

另外請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)綜合試驗(yàn)的曲線圖，圖3. VDA 循環(huán)試驗(yàn)，圖4. PV 1210交變循環(huán)試驗(yàn)。

圖三（左） VDA 循環(huán)試驗(yàn) 圖四（右） PV 1210交變循環(huán)試驗(yàn)。

7.3 試驗(yàn)手段的難點(diǎn)及解決方法

1# 交變?cè)囼?yàn)的溫度及氣候控制

在鹽霧試驗(yàn)當(dāng)中加入氣候因素可真實(shí)再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài)，但對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。國(guó)外公司產(chǎn)品及系統(tǒng)大多數(shù)都采用了模塊式結(jié)構(gòu)，一種高性能的直接溫度控制系統(tǒng)，由輔助熱交換介質(zhì)的帶有緩沖效應(yīng)的循環(huán)，使試驗(yàn)箱內(nèi)溫度和濕度能保持高度的穩(wěn)定性。除此以外，直接溫度控制系統(tǒng)還能使得在不變的接近飽和點(diǎn)的高濕度情況下進(jìn)行長(zhǎng)期的試驗(yàn)。

2# 用于能再現(xiàn)結(jié)果的恒定噴霧

在鹽霧試驗(yàn)中恒定的鹽霧供給也是再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài)的關(guān)鍵。至現(xiàn)今為止，主流的解決方法，除空氣調(diào)節(jié)以外，用噴霧系統(tǒng)及與之相關(guān)聯(lián)的鹽水供給源也能實(shí)現(xiàn)解決恒定噴霧問(wèn)題。由于鹽水是經(jīng)由噴嘴進(jìn)行霧化并按水噴射原理工作的，噴射量在相當(dāng)程度上將保持不變，從而達(dá)到恒定噴霧，其關(guān)鍵是流量表，液體水準(zhǔn)儀以及試驗(yàn)箱固定的真空度。

因此，全面了解鹽霧腐蝕的特點(diǎn)，鹽霧腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)及其手段，對(duì)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的產(chǎn)品有著及其重要的作用。

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