腐蝕給金屬材料造成的直接損失巨大,有人統(tǒng)計(jì)每年全世界腐蝕報(bào)廢的金屬約一億噸,占年產(chǎn)量的20%~40%。而且隨著工業(yè)化的進(jìn)程,腐蝕問題日趨嚴(yán)重化,美國1949年腐蝕消耗(材料消耗和腐蝕)為50億美元,1975年達(dá)700億美元,到1985年高達(dá)1680億美元,與1949年相比增加了80余倍。估計(jì)全世界每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵設(shè)備相當(dāng)于年產(chǎn)量的30%。顯然,金屬構(gòu)件的毀壞,其價(jià)值遠(yuǎn)比金屬材料的價(jià)值大的多;發(fā)達(dá)國家每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的2-4%;美國每年因腐蝕要多消耗3.4%的能源;我國每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失至少達(dá)二百億。腐蝕的巨大危害不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)損失上,它還會(huì)帶來慘重的人員傷亡、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、阻礙新技術(shù)的發(fā)展、促進(jìn)自然資源的損耗。
鹽霧試驗(yàn)的目的是為了考核產(chǎn)品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質(zhì)量,而鹽霧試驗(yàn)結(jié)果判定正是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的宣判,它的判定結(jié)果是否正確合理,是正確衡量產(chǎn)品或金屬抗鹽霧腐蝕質(zhì)量的關(guān)鍵。
1、鹽霧腐蝕機(jī)理及其危害
鹽霧對(duì)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-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。金屬保護(hù)層和有機(jī)材料保護(hù)層也同樣,當(dāng)作為電解質(zhì)的鹽溶液滲入內(nèi)部后,便會(huì)形成以金屬為電極和金屬保護(hù)層或有機(jī)材料為另一電極的微電池。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。除了氯離子外,鹽霧腐蝕機(jī)理還受溶解于鹽溶液里(實(shí)質(zhì)上是溶解在試樣表面的鹽液膜)氧的影響。氧能夠引起金屬表面的去極化過程,加速陽極金屬溶解,由于鹽霧試驗(yàn)過程中持續(xù)噴霧,不斷沉降在試樣表面上的鹽液膜,使含氧量始終保持在接近飽和狀態(tài)。腐蝕產(chǎn)物的形成,使?jié)B入金屬缺陷里的鹽溶液的體積膨脹,因此增加了金屬的內(nèi)部應(yīng)力,引起了應(yīng)力腐蝕,導(dǎo)致保護(hù)層鼓起。
鹽霧腐蝕會(huì)破壞金屬保護(hù)層,使它失去裝飾性,降低機(jī)械強(qiáng)度;一些電子元器件和電器線路,由于腐蝕而造成電源線路中斷,特別是在有振動(dòng)的環(huán)境中,尤為嚴(yán)重;當(dāng)鹽霧降落在絕緣體表面時(shí),將使表面電阻降低;絕緣體吸收鹽溶液后,它的體積電阻將降低四個(gè)數(shù)量級(jí);機(jī)械部件或運(yùn)動(dòng)部件的活動(dòng)部位由于腐蝕物的產(chǎn)生,而增加了摩擦力以至造成運(yùn)動(dòng)部件被卡死。
2、鹽霧試驗(yàn)方法介紹
(一)中性鹽霧試驗(yàn)(NSS試驗(yàn))
中性鹽霧試驗(yàn)是出現(xiàn)最早目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣的一種加速腐蝕試驗(yàn)方法。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。
(二)醋酸鹽霧試驗(yàn)(ASS試驗(yàn))
醋酸鹽霧試驗(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。
(三)銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)(CASS試驗(yàn))
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(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。
(四)交變鹽霧試驗(yàn)
交變鹽霧試驗(yàn)是一種綜合鹽霧試驗(yàn),它實(shí)際上是中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱試驗(yàn)。它主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品,通過潮態(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。它是將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換,最后考核整機(jī)產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能有無變化。
3、鹽霧試驗(yàn)結(jié)果判定
鹽霧試驗(yàn)結(jié)果判定方法:評(píng)級(jí)判定法、稱重判定法、腐蝕物出現(xiàn)判定法、腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析法。
4、影響鹽霧測試結(jié)果的因素
影響鹽霧試驗(yàn)結(jié)果因素有很多,主要包括試驗(yàn)溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式等。
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