Metallimateriaalien suolasumutesti
Korroosiolla tarkoitetaan ympäristön aiheuttamaa materiaalien tai niiden ominaisuuksien tuhoutumista tai heikkenemistä. Suurin osa korroosiosta tapahtuu ilmakehän ympäristössä, joka sisältää syövyttäviä komponentteja ja tekijöitä, kuten happea, kosteutta, lämpötilan muutoksia ja epäpuhtauksia.
Suolasumukorroosio on yleinen ja tuhoisin ilmakehän korroosio. Metallimateriaalien pinnan korroosio suolasuihkulla johtuu sen sisältämien kloridi-ionien tunkeutumisesta metallipinnan oksidikerroksen ja suojakerroksen läpi ja aiheuttaen sähkökemiallisen reaktion sisäisen metallin kanssa. Samalla kloridi-ionit sisältävät tietyn määrän hydraatioenergiaa ja ne puristuvat helposti pois metallipintaan adsorboituneiden huokosten ja halkeamien vaikutuksesta ja korvaavat oksidikerroksen hapen, muuttaen liukenemattomat oksidit liukoisiksi klorideiksi ja passiivisen pinnan aktiivinen pinta.
Suolasumutesti on ympäristötesti, jossa käytetään pääasiassa keinotekoisia simuloituja suolasuihkeen ympäristöolosuhteita, jotka on luotu suolasumutestauslaitteilla tuotteiden tai metallimateriaalien korroosionkestävyyden arvioimiseksi. Se on jaettu kahteen luokkaan, joista toinen on luonnonympäristön altistustesti ja toinen on keinotekoinen kiihdytetty simuloitu suolasuihkuympäristötesti.
Keinotekoisessa simuloidussa suolasuihkuympäristön testissä käytetään eräänlaista testilaitteistoa, jolla on tietty tilavuustila - suolasuihkukoekammio (kuten kuvassa) ja käyttää keinotekoisia menetelmiä sen tilavuustilassa suolasuihkuympäristön luomiseksi suolasuihkun testaamiseen. tuotteen korroosionkestävyys. Suorituskyvyn laadun arviointi.
Luonnolliseen ympäristöön verrattuna suolasumutusympäristön kloridin suolapitoisuus voi olla useita tai kymmeniä kertoja yleiseen luonnolliseen ympäristöön verrattuna, mikä lisää merkittävästi korroosion nopeutta. Suorita suolasuihkutesti tuotteelle ja hanki tulokset. Myös aika lyhenee huomattavasti. Esimerkiksi, jos tuotenäytettä testataan luonnollisessa altistumisympäristössä, sen syöpyminen voi kestää vuoden, mutta jos testataan keinotekoisesti simuloiduissa suolasuihkuympäristön olosuhteissa, samanlaisia tuloksia voidaan saada vain 24 tunnissa.
Laboratorio-simuloitu suolasuihke voidaan jakaa neljään luokkaan:
⑴ Neutraali suolasumutesti (NSS-testi) on aikaisin kiihdytetty korroosiotestimenetelmä, jolla on laajin käyttöalue. Se käyttää 5-prosenttista natriumkloridisuolaliuosta ja liuoksen pH-arvo säädetään neutraalille alueelle (6,5–7,2) ruiskutusliuoksena. Testilämpötila on 35 astetta, ja suolasuihkun sedimentaationopeuden on oltava 1-2 ml/80 cm/h.
⑵Asetaattisuolasumutesti (ASS-testi) on kehitetty neutraalin suolasuihkutestin perusteella. Se lisää hieman jääetikkaa 5-prosenttiseen natriumkloridiliuokseen liuoksen pH-arvon laskemiseksi noin 3:een tehden liuoksen happamaksi, ja tuloksena oleva suolasuihku muuttuu myös neutraalista suolasuihkeesta happamaksi. Sen korroosionopeus on noin 3 kertaa nopeampi kuin NSS-testi.
⑶ Kuparisuolakiihdytetty asetaattisuolasumutesti (CASS-testi) on nopea suolasuihkukorroosiotesti, joka on äskettäin kehitetty ulkomailla. Testilämpötila on 50 astetta. Suolaliuokseen lisätään pieni määrä kuparisuolaa-kuparikloridia aiheuttamaan voimakkaasti korroosiota. Sen korroosionopeus on noin 8 kertaa suurempi kuin NSS-testissä.
⑷ Vaihtoehtoinen suolasuihkutesti on kattava suolasuihkutesti. Se on neutraali suolasuihkutesti sekä vakiokosteus- ja lämpötesti. Sitä käytetään pääasiassa ontelotyyppisiin kokonaisiin konetuotteisiin. Kostean ympäristön tunkeutuessa suolasumukorroosiota ei esiinny ainoastaan tuotteen pinnalla vaan myös tuotteen sisällä. Se muuttaa tuotteen vuorotellen kahdessa ympäristöolosuhteissa: suolasuihku ja kostea lämpö, ja lopuksi arvioi, onko koko tuotteen sähköisissä ja mekaanisissa ominaisuuksissa muutoksia.
Tuloksen tuomio
Suolasumutestin testitulokset annetaan yleensä kvalitatiivisessa muodossa kvantitatiivisen muodossa. On olemassa neljä erityistä määritysmenetelmää.
① Arviointimenetelmä jakaa korroosioalueen prosenttiosuuden kokonaispinta-alasta tietyn menetelmän mukaan useisiin tasoihin ja käyttää tiettyä tasoa kelpuutuksen perustana. Se soveltuu tasaisten näytteiden arviointiin.
② Punnitusarviointimenetelmä on menetelmä, jolla näyte punnitaan ennen ja jälkeen korroosiotestiä ja lasketaan korroosion menettämä paino näytteen korroosionkestävyyden arvioimiseksi. Se soveltuu erityisen hyvin tiettyjen metallien korroosionkestävyyden arvioimiseen.
③ Korroosiotuotteen ulkonäön määritysmenetelmä on kvalitatiivinen. Se määrittää, onko tuotteessa korroosioilmiöitä suolasumukorroosiokokeen jälkeen. Tätä menetelmää käytetään enimmäkseen yleisissä tuotestandardeissa.
④ Korroosiotietojen tilastollinen analyysimenetelmä tarjoaa menetelmän korroosiokokeiden suunnitteluun, korroosiotietojen analysointiin ja korroosiotietojen luotettavuustason määrittämiseen. Sitä käytetään pääasiassa korroosiotilanteiden analysointiin ja laskemiseen sen sijaan, että sitä käytettäisiin erityisesti määrittämään tietyn tuotteen laatua.
Ruostumattoman teräksen suolasuihkutesti
Suolasumutesti keksittiin 1900-luvun alussa ja se on pisimpään käytetty "korroosiotesti". Korroosionkestävien materiaalien käyttäjät suosivat sitä, ja siitä on tullut "yleinen" testi. Tärkeimmät syyt ovat seuraavat: ① Se säästää aikaa; ② Kustannukset ovat alhaiset; ③ Erilaisia materiaaleja voidaan testata; ④ Tulokset ovat yksinkertaisia ja selkeitä, mikä on hyödyllistä kaupallisten riitojen ratkaisemisessa.
Käytännön sovelluksissa ruostumattoman teräksen suolasumutesti on tunnetuin - kuinka monta tuntia tämän materiaalin suolasumutesti kestää? Ammatinharjoittajien on tunnettava tämä ongelma.
Materiaalinvalmistajat käyttävät yleensä menetelmiä, kuten passivointikäsittelyä tai pinnan kiillotustason parantamista ruostumattoman teräksen suolasuihkutestiajan pidentämiseksi. Mutta kriittisin määräävä tekijä on itse ruostumattoman teräksen koostumus, nimittäin kromin, molybdeenin ja nikkelin pitoisuus.
Mitä suurempi kahden alkuaineen, kromin ja molybdeenin, pitoisuus on, sitä vahvempi on korroosionkestävyys, joka vaaditaan piste- ja rakokorroosion alkamisen vastustamiseen. Tämä korroosionkestävyys ilmaistaan niin kutsutulla pistekorroosiokestävyysekvivalenttiarvolla (PRE): PRE=%Cr+3.3×%Mo.
Vaikka nikkeli ei lisää teräksen piste- ja rakokorroosionkestävyyttä, se voi tehokkaasti hidastaa korroosion nopeutta sen jälkeen, kun korroosioprosessi on alkanut. Siksi nikkeliä sisältävä austeniittinen ruostumaton teräs toimii usein paremmin suolasumutesteissä, ja sen korroosioilmiö on paljon lievempi kuin vähän nikkeliä sisältävä ferriittinen ruostumaton teräs, jolla on samanlainen pistekorroosionkestävyys.
Vähän tietoa: Normaalille 304:lle neutraali suolasuihku on yleensä 48-72 tuntia; normaalille 316:lle neutraali suolasuihku on yleensä 72-120 tuntia.
On syytä huomauttaa, että suolasuihkutestissä on suuria puutteita ruostumattoman teräksen suorituskyvyn testaamisessa. Suolasumutteen kloridipitoisuus suolasuihkutestissä on erittäin korkea, ylittää reilusti todellisen ympäristön. Siksi ruostumaton teräs, joka kestää korroosiota todellisessa käyttöympäristössä, jossa on erittäin alhainen kloridipitoisuus, syöpyy myös suolasumutestissä.
Suolasumutesti muuttaa ruostumattoman teräksen korroosiokäyttäytymistä, eikä sitä voida pitää nopeutettuna testinä tai simulaatiokokeena. Tulokset ovat yksipuolisia, eikä niillä ole vastaavaa yhteyttä lopulta käyttöön otetun ruostumattoman teräksen todelliseen suorituskykyyn.
Joten voimme käyttää suolasuihkutestausta vertaillaksemme erityyppisten ruostumattomien terästen korroosionkestävyyttä, mutta tämä testi voi vain arvioida materiaalia. Erityisesti ruostumattomien terästen materiaaleja valittaessa suolasuihkutestaus ei usein anna riittävää tietoa, koska meillä ei ole riittävää ymmärrystä testiolosuhteiden ja todellisten käyttöympäristöjen välisestä yhteydestä.
Samasta syystä ei ole mahdollista arvioida tuotteen käyttöikää pelkästään ruostumattomien teräsnäytteiden suolasumutestauksen perusteella.
Lisäksi eri terästyyppien vertailua ei voida tehdä. Emme voi esimerkiksi verrata ruostumatonta terästä ja pinnoitettua hiiliterästä, koska kahden testissä käytetyn materiaalin korroosiomekanismit ovat täysin erilaiset ja testitulokset eivät liity lopulliseen todelliseen käyttöympäristöön. Seksikään ei ole sama asia.
