鹽霧試驗是汽車零部件試驗驗證中非常重要的耐腐蝕性能驗證手段。汽車零部件中有很多金屬部件,如車身、底盤、發(fā)動機(jī)等部分,也有很多金屬涂層的部件,如電子電器的裝置,電鍍裝飾零件,緊固件等。只要有金屬的存在,就有可能在腐蝕性環(huán)境使用過程中被侵蝕,產(chǎn)生功能或者性能方面的降低或失效。所以,耐腐蝕在汽車設(shè)計開發(fā)與驗證中,是重要一環(huán),也是汽車作為產(chǎn)品必須要滿足的要求。下面,首先簡單介紹一下鹽霧試驗的基本原理。
由于汽車主要在室外環(huán)境中使用,而空氣中含有氧氣、水分、酸性物質(zhì)等腐蝕因素,再加上溫度和濕度等環(huán)境條件的變化,容易產(chǎn)生大氣腐蝕。鹽霧對金屬材料的腐蝕,主要是鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致作為陽極的金屬發(fā)生溶解,形成新的化合物,也就是腐蝕物。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子,它很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,氯離子容易被吸附在金屬表面,使金屬更易被破壞。
一、鹽霧試驗方法
鹽霧測試就是一種人造環(huán)境的加速耐腐蝕試驗方法,是將一定濃度的鹽水霧化,噴灑在密閉的恒溫實驗箱內(nèi)。被測樣品在箱內(nèi)放置一段時間后,觀察樣件的變化,評估其耐腐蝕性能。它是一種加速試驗方法,鹽分濃度可以是自然環(huán)境的幾倍到幾十倍,可以大幅度提高腐蝕速度,縮短試驗驗證周期,從而縮短產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度。在自然環(huán)境下可能需要數(shù)年時間的驗證,通過鹽霧試驗,可以在幾十到幾百小時內(nèi)就得到相似的試驗效果。
常用的鹽霧試驗方法(GB/T 10125):中性鹽霧試驗(NSS);乙酸鹽霧試驗(AASS);銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS)。
關(guān)于試驗周期,國標(biāo)推薦的有2h、6h、24h、48h、72h、96h、144h、168h、240h、480h、720h、1000h??筛鶕?jù)零件使用的條件,安裝的位置不同而給與不同的要求。例如,車身中上部,由于被侵蝕的幾率相對較低,中性鹽霧試驗滿足240h以上無外觀可見腐蝕即可,而車身下部,由于易被沖擊和侵蝕,一般要求中性鹽霧試驗480h以上無外觀可見腐蝕。
二、試驗結(jié)果評價
1、試驗后的產(chǎn)品外觀或除去表面腐蝕產(chǎn)物后的外觀。通常以是否有外觀可見的腐蝕缺陷為合格與否的評價標(biāo)準(zhǔn),屬于定性分析方法。這里需要注意的是試樣如果是從成品上切割下來的部分,切割邊需要進(jìn)行保護(hù)或適當(dāng)降低要求,因為已經(jīng)破環(huán)了保護(hù)層。
2、腐蝕缺陷的數(shù)量和分布。通過計算腐蝕面積與總面積的比值,評價腐蝕的程度,保護(hù)評級Rp表示覆蓋層保護(hù)基體金屬免遭腐蝕的能力,外觀評級Ra描述試樣的全部外觀,包括由暴露所導(dǎo)致的所有缺陷。具體參見GB/T6461。
3、未發(fā)生腐蝕的時間。與外觀評價是對應(yīng)的,表示剛剛發(fā)生腐蝕缺陷的鹽霧試驗時間。
4、質(zhì)量變化。通過對比試驗前后試樣的重量變化,計算出受腐蝕損失的重量,從而評價耐腐蝕性能。
5、顯微形貌變化。
6、力學(xué)性能變化。
三、試驗影響因素
1、PH值。PH值越低,酸性越強(qiáng),腐蝕性越高。中性鹽霧試驗(NSS) PH值要求為6.5-7.2。
2、溫濕度。金屬腐蝕臨界相對濕度約為70%,過高或過低都會影響鹽霧的腐蝕性能。對于中性鹽霧試驗,溫度35℃較為合適。
3、溶液濃度。濃度在5%較為合適,當(dāng)高于此值,腐蝕速度可能會降低。