ISO 16701金屬及合金加速腐蝕試驗(yàn)

金屬及合金的腐蝕、調(diào)節(jié)空氣中的腐蝕、暴露于間歇噴灑鹽溶液和潮濕循環(huán)受控環(huán)境下的加速腐蝕試驗(yàn) ISO 16701

3 試劑

配制10g/^-1±1g/^-1濃度的鹽溶液，使氯化鈉充分溶解于蒸餾水或去離子水，蒸餾水或去離子水的電導(dǎo)性不能高于2mSm^-1在25℃±2℃。氯化鈉中雜質(zhì)的高允許量見(jiàn)表1.

表一  氯化鈉中允許高雜質(zhì)量（以干鹽計(jì)算）

用電位計(jì)測(cè)試鹽溶液在25℃±2℃的pH，用稀硫酸溶液調(diào)整鹽溶液的pH值達(dá)到4.2±0.1（如：1ml 0.05N H₂SO₄ 加入1L的鹽溶液。）

4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

4.1 人工氣候室

為了準(zhǔn)確獲取試驗(yàn)條件，并達(dá)到控制監(jiān)測(cè)整個(gè)試驗(yàn)的目的，需要設(shè)計(jì)一個(gè)人工氣候室。

在35℃下，控制相對(duì)濕度在從50%到95%的變化過(guò)程中大誤差值為±4%，即溫度變化要到35℃±0.8℃。也就是說(shuō)，在7至8小時(shí)內(nèi)恒定的空氣條件下，相對(duì)濕度有±2%的變化是允許的，即溫度為±0.4℃的需要。

注意：為了滿足溫度和濕度的要求，人工氣候室必須配有有效的空氣循環(huán)裝備，以保證人工氣候室內(nèi)較小的溫度和濕度變化。人工氣候室的墻體和蓋必須是有效絕緣材料，防止溶液在墻體和蓋上的過(guò)度冷凝。

人工氣候室應(yīng)保證以下條件：相對(duì)濕度由95%降至50%在2h內(nèi)完成，相對(duì)濕度下降的過(guò)程應(yīng)呈直線的改變，相對(duì)濕度由50%升至95%也應(yīng)在2h內(nèi)完成，并且整個(gè)過(guò)程也應(yīng)呈直線性。表B.1 為推薦的人工氣候室的設(shè)計(jì)方法。

在試驗(yàn)循環(huán)的過(guò)程中應(yīng)持續(xù)監(jiān)測(cè)或定期檢查人工氣候室的溫度和濕度水平，以便確定在95%到50%規(guī)定范圍內(nèi)一個(gè)完整的循環(huán)試驗(yàn)在相對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)的相對(duì)濕度。相對(duì)濕度的測(cè)量采用濕度計(jì)，這個(gè)濕度計(jì)是由測(cè)定高濕度的濕度計(jì)設(shè)計(jì)的。如一個(gè)高質(zhì)量組合溫度電容濕度傳感器或者一個(gè)金反射露點(diǎn)測(cè)量?jī)x。用Pt 100傳感器測(cè)量溫度。

4.2 噴霧裝置

在人工氣候室內(nèi)安裝一個(gè)鹽溶液噴霧裝置，能夠形成一個(gè)精細(xì)統(tǒng)一分散且垂直向下的霧流，或者能夠在試驗(yàn)品上產(chǎn)生少量線性的液滴，流速為15mm/h±5mm/h.

用一個(gè)有刻度的且收集面積為80cm²的玻璃量筒，檢查水流是否在規(guī)定變化范圍內(nèi)。鹽溶液的收集速度為120ml/h±4ml/h.

在鹽噴霧裝置的圍欄和管子上安裝一定數(shù)量的噴嘴，可形成一個(gè)扇形的噴霧。噴霧裝置應(yīng)由對(duì)鹽溶液有抗腐蝕的材質(zhì)組成，并且該材質(zhì)不影響鹽噴霧的腐蝕性。推薦使用鉬合金材料或塑料。表B.2推薦了一個(gè)合理的噴霧裝置組成。

噴霧過(guò)的鹽溶液不能重復(fù)使用。

4.3 強(qiáng)制干燥系統(tǒng)

在人工氣候室內(nèi)安裝一個(gè)強(qiáng)制氣流干燥系統(tǒng)，用來(lái)烘干噴霧過(guò)程中過(guò)多的水分或試驗(yàn)品上的過(guò)多的水分。并能在一定的時(shí)間里重新開(kāi)始?xì)夂蚩刂啤?/p>

在冷卻和重新加熱一個(gè)內(nèi)部循環(huán)流的過(guò)程中需要安裝一個(gè)強(qiáng)制干燥系統(tǒng)，干燥系統(tǒng)也可用來(lái)干燥人工氣候室內(nèi)預(yù)熱通風(fēng)環(huán)境中強(qiáng)制流。

一個(gè)容積為1m³至2m³的人工氣候室內(nèi)空氣流速為50/s^-1至100/s^-1，強(qiáng)制氣流不能預(yù)熱，以保證人工氣候室內(nèi)的溫度水平不能超過(guò)高溫度35℃。

注意：根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到強(qiáng)制空氣流的預(yù)熱應(yīng)為40℃。

6 步驟

6.1 試驗(yàn)品的處理

試驗(yàn)品應(yīng)面朝上放置，試驗(yàn)品表面的暴露的角度是非常重要的。表面平整的試驗(yàn)品應(yīng)該按照20 ^o ±5 ^o 角度傾斜放置，表面不規(guī)則的試驗(yàn)品，如元件，放置角度也盡可能接近20^o ±5 ^o。

架子的放置環(huán)境應(yīng)與人工氣候室的環(huán)境一樣。架子的材質(zhì)應(yīng)是惰性非金屬材料，如玻璃、塑料或者相當(dāng)?shù)耐坑型苛系哪静?。如必須中止試?yàn)，試驗(yàn)品應(yīng)放置在非金屬材料上，如合成纖維、棉線或其他惰性絕緣材料。

6.2 循環(huán)試驗(yàn)的暴露條件及方法

6.2.1 根據(jù)12h循環(huán)表進(jìn)行人工氣候室環(huán)境暴露試驗(yàn)。在周期、第八周期、第十五周期和隨后的每7個(gè)循環(huán)中，使用6.2.3中A循環(huán)方法。其他循環(huán)采用6.2.2中B循環(huán)。

注意：如果從星期一到星期五進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)觀察，在這里有些建議：如果試驗(yàn)在星期一開(kāi)始，那么，在第1周、第9周、第15周、第21周、第29周等等周期可采用A循環(huán)，在其他循環(huán)周期可執(zhí)行B循環(huán)。

6.2.2 B循環(huán)由以下步驟組成，也可見(jiàn)圖1：

——step1：暴露條件：35℃、相對(duì)濕度95%、試驗(yàn)時(shí)間為4h；

——step2：暴露條件：35℃，控制相對(duì)濕度從95%線性降低至50%，試驗(yàn)時(shí)間為2h；

——step3：暴露條件：35℃、相對(duì)濕度50%、試驗(yàn)時(shí)間為4h；

——step4：暴露條件：35℃，控制相對(duì)濕度從50%線性升高至95%，試驗(yàn)時(shí)間為2h。

6.2.3 A循環(huán)由以下步驟組成，也可見(jiàn)圖2：

——step5:人工氣候室噴霧條件：35℃，所配置的鹽溶液的滴落速度為15mm/h,噴霧15min；

——step6：暴露條件：35℃，相對(duì)濕度為95%~99%，使試驗(yàn)品保持濕潤(rùn)，時(shí)間為1h 45min；

步驟5、6應(yīng)逐次重復(fù)兩次以上，以保證共計(jì)6h的濕潤(rùn)時(shí)間。

——step7：干燥試驗(yàn)品（方法見(jiàn)4.3）：35℃，相對(duì)濕度為50%，干燥時(shí)間為4h。其中相對(duì)濕度降至50%的條件需要在2h內(nèi)達(dá)到，保證試驗(yàn)品表面及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)沒(méi)有可見(jiàn)濕氣。

——step4：暴露條件：35℃，控制相對(duì)濕度從50%線性升高至95%，試驗(yàn)時(shí)間為2h。

注意1：在人工氣候室內(nèi)的噴霧試驗(yàn)中有一個(gè)簡(jiǎn)單但是不太受歡迎的方法，即在室外進(jìn)行噴霧試驗(yàn)，這樣就可以用C循環(huán)代替A循環(huán)，具體方法如下：

——step5 a)將試驗(yàn)品從人工氣候室取出，然后35℃浸沒(méi)在鹽溶液中15min，取出，用鹽溶液手動(dòng)噴霧，一遍恢復(fù)樣品表面的濕度；

——step6 a)手工噴霧并去除試驗(yàn)品表面多余的液體后，把樣品放回人工氣候室，在35℃相對(duì)濕度為95%~99%的條件下放置1h 45min.

步驟5 a)、6 a)應(yīng)逐次重復(fù)兩次以上，以保證共計(jì)6h的濕潤(rùn)時(shí)間。

——step3：暴露條件：35℃、相對(duì)濕度50%、試驗(yàn)時(shí)間為4h；

——step4：暴露條件：35℃，控制相對(duì)濕度從50%線性升高至95%，試驗(yàn)時(shí)間為2h。

注意：如果從星期一到星期五進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)觀察，在這里有些建議：如果試驗(yàn)在星期一開(kāi)始，那么，在第1周、第9周、第15周、第21周、第29周等等周期可采用C循環(huán)，在其他循環(huán)周期可執(zhí)行B循環(huán)。

注意 2 ：不同的樣品不能浸沒(méi)在同樣的鹽溶液中，為了避免其他材料溶解的鐵的的污染（還原反應(yīng)形成的陰極產(chǎn)物）。

6.2.4 為了檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性，有必要定期檢查樣品的腐蝕性。

注意：相應(yīng)的腐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照AnnexC .