鹽霧腐蝕原理

金屬材料大多數(shù)的腐蝕發(fā)生在大氣環(huán)境中,，大氣中含有氧氣,、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素,。鹽霧腐蝕就是一種常見和有破壞性的大氣腐蝕,。

鹽霧對金屬材料的腐蝕，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)溶液一高電位雜質(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,。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,，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,。

鹽霧腐蝕測試方法及分類

鹽霧測試就是一種人造氣氛的加速抗腐蝕評估方法。它是將一定濃度的鹽水霧化,；然后噴在一個密閉的恒溫箱內(nèi),，通過觀察被測樣品在箱內(nèi)放置一段時間后的變化來反映被測樣品的抗腐蝕性，它是一種加速測試方法,，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度,，可是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍,，使腐蝕速度大幅提高，對產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn),，得出結(jié)果的時間也大幅縮短,。

在天然環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗(yàn)，腐蝕時間可能需要一年甚至數(shù)年,，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗(yàn),，只要數(shù)天甚至是數(shù)小時，即可得到相似的結(jié)果,。

鹽霧試驗(yàn)主要分為4種：

中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）;

乙酸鹽霧試驗(yàn)（AASS）,；

銅加速乙酸鹽霧試驗(yàn)（CASS）;

交變鹽霧試驗(yàn)。

鹽霧試驗(yàn)結(jié)果評定

鹽霧試驗(yàn)的結(jié)果評定方法包括：評級法,；腐蝕物出現(xiàn)評定法,；稱重法,。

評級法

是把腐蝕而積與總而積之比的百分?jǐn)?shù)按一定的方法劃分成幾個級別,，以某·個級別作為合格判定依據(jù)，它適合平板樣品進(jìn)行評價,。如GB/T6461-2002,，ISO 10289-2001，ASTM B 537-70(2013),，ASTM D 1654-2005均采用該方法對鹽霧測試結(jié)果進(jìn)行評估,。

保護(hù)評級和外觀評

R_P和R_A值的計算方式：

R_P—保護(hù)評級值；

R_A—外觀評級值,；

A—計算RP時,，為基體金屬腐蝕部分占總面積的百分比；計算RA時,，為保護(hù)層腐蝕部分占總面積的百分比,。

覆蓋層分類及主觀評價

保護(hù)評級的表示方法為：R_A/—

如：輕微生銹超過表面1%，小于表面2.5%時,，表示為：5/—

外觀評級的表示方法為：—/R_A值+主觀評價+覆蓋層破壞等級

如：中度起斑點(diǎn),，面積超過20%，表示為：—/2mA

性能評級的表示方法為：R_A值+主觀評價+覆蓋層破壞等級

如：試樣未出現(xiàn)基體金屬腐蝕,，但出現(xiàn)小于總面積的1%的陽極性覆蓋層的輕度腐蝕,，表示為10/6sC

腐蝕物出現(xiàn)評定方法

是一種定性的判定方法，它以鹽霧腐蝕試驗(yàn)后,，產(chǎn)品是否產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象來劉一樣品進(jìn)行判定,。如JB4159-1999，GJB4.11-1983,，GB/T4288-2003采用該方法對鹽霧測試結(jié)果進(jìn)行評估,。

常見電鍍件鹽霧試驗(yàn)后的腐蝕特征表

稱重法

是通過對腐蝕試驗(yàn)前后樣品的重量進(jìn)行稱重的方法,，計算出受腐蝕損失的重量來對樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評判，它特別適用于對某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行考核,。

腐蝕速率計算方法：

V_失— 金屬腐蝕速率,，g/m²·h；

m₀ — 試件腐蝕前的質(zhì)量,，g,；

m₁ — 試件腐蝕前的質(zhì)量，g,；

S — 試件的面積,，m²；

t — 試件的腐蝕時間,，h,。

鹽霧試驗(yàn)的影響因素

試驗(yàn)溫濕度

金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%。當(dāng)相對濕度達(dá)到或超過這個臨界濕度時,，鹽將潮解而形成導(dǎo)電性能良好的電解液,。當(dāng)相對濕度降低，鹽溶液濃度將增加直至析出結(jié)晶鹽,，腐蝕速度相應(yīng)降低,。溫度升高，分子運(yùn)動加劇,，高鹽霧腐蝕速度越快,。電工委員會指出：溫度每升高10℃，腐蝕速度提高2～3倍,，電解質(zhì)的導(dǎo)電率增加10～20%,。對于中性鹽霧試驗(yàn)，一般認(rèn)為試驗(yàn)溫度選在35℃較為恰當(dāng),。

溶液的濃度

濃度在5%以下時,，鋼、鎳,、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加,；當(dāng)濃度大于5%時，這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降,。這是因?yàn)?，在低濃度范圍?nèi)，氧含量隨鹽濃度的增加而增加,；當(dāng)鹽濃度增加到5%時,，氧含量達(dá)到相對的飽和，如果鹽濃度繼續(xù)增加,，氧含量則相應(yīng)下降,。氧含量下降,，氧的去極化能力也下降即腐蝕作用減弱。對于鋅,、鎘,、銅等金屬，腐蝕速度卻始終隨著鹽溶液濃度的增加而增加,。

樣品的放置角度

鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的,，樣品水平放置時，它的投影面積大,，樣品表面承受的鹽霧量也多,，因此腐蝕嚴(yán)重。研究結(jié)果表明：鋼板與水平線成45度角時,，每平方米的腐蝕失重量為250 g,，鋼板平面與垂直線平行時，腐蝕失重量為每平方米140 g,。GB/T 2423.17-93標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：平板狀樣品的放置方法,，應(yīng)該使受試面與垂直方向成30度角。

pH值

pH值越低,，溶液中氫離子濃度越高,，酸性越強(qiáng)腐蝕性也越強(qiáng),。中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)  pH值為6.5~7.2,。由于受到環(huán)境因素的影響，鹽溶液的pH值會發(fā)生變化,。為此國內(nèi)外的鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對鹽溶液的pH值范圍都作了規(guī)定,，并提出穩(wěn)定試驗(yàn)過程中鹽溶液pH值的辦法，以提高鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性,。

鹽霧沉降量和噴霧方式

鹽霧顆粒越細(xì),，所形成的表面積越大，被吸附的氧量越多,，腐蝕性也越強(qiáng),。傳統(tǒng)的噴霧方法包括氣壓噴射法和噴塔法，明顯的缺點(diǎn)是鹽霧沉降量均勻性較差,，鹽霧顆粒直徑較大,。不同的噴霧方法對鹽溶液的pH值也會產(chǎn)生影響。

鹽霧試驗(yàn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)

鹽霧試驗(yàn)一小時相當(dāng)于自然環(huán)境多久,？

鹽霧試驗(yàn)分為二大類，一類為天然環(huán)境暴露試驗(yàn),，另一類為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn),。人工模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)是利用一種具有一定容積空間的試驗(yàn)設(shè)備——鹽霧試驗(yàn)箱,，在其容積空間內(nèi)用人工的方法，造成鹽霧環(huán)境來對產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核,。它與天然環(huán)境相比,，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍,，使腐蝕速度大大提高,，對產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，得出結(jié)果的時間也大大縮短,。如在天然暴露環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗(yàn),，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗(yàn),，只要24小時,，即可得到相似的結(jié)果。

人工模擬鹽霧試驗(yàn)又包括中性鹽霧試驗(yàn),、醋酸鹽霧試驗(yàn),、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)、交變鹽霧試驗(yàn),。

(1) 中性鹽霧試驗(yàn)（NSS試驗(yàn)）是出現(xiàn)早目前應(yīng)用領(lǐng)域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。

(2) 醋酸鹽霧試驗(yàn)（ASS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,，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。

(3) 銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)（CASS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,。

具體時間換算為：

中性鹽霧試驗(yàn)24h ? 自然環(huán)境1年

醋酸鹽霧試驗(yàn)24h ? 自然環(huán)境3年

銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)24h ? 自然環(huán)境8年