Комплексное руководство по испытаниям на коррозию:методы, стандарты и оборудование (SST, CCT и т. д.)

Коррозия представляет собой серьезную угрозу долговечности и безопасности металлов и покрытий, используемых в обширных отраслях промышленности. Понимание способности материала противостоять агрессивным средам имеет решающее значение для обеспечения надежности и долговечности. В этой статье описаны наиболее широко используемые методы/методы испытаний на коррозию, их процедуры, применимые стандарты и необходимое оборудование для каждого испытания. Кроме того, мы подробно рассмотрим испытание в солевом тумане. 

Что такое испытание на коррозию?

Испытания на коррозию включают в себя различные процедуры, используемые для оценки того, насколько хорошо материалы, особенно металлы и их покрытия, могут противостоять разрушительному воздействию коррозии. Коррозия возникает, когда металлы вступают в химическую реакцию с окружающей средой, что приводит к ржавчине, ухудшению состояния и, в конечном итоге, к выходу из строя компонентов. Основная цель испытания на коррозию — убедиться, что защитные покрытия или материалы могут противостоять коррозионным условиям, тем самым гарантируя долговечность и правильную работу деталей, подвергающихся воздействию агрессивных сред.

Эти испытания моделируют коррозионные условия контролируемым и ускоренным способом, чтобы предсказать, как материалы будут вести себя с течением времени. Таким образом, инженеры и производители могут оценить долговечность, надежность и эффективность как основных материалов, так и их защитных покрытий, прежде чем они будут использованы в реальных условиях. Это помогает предотвратить непредвиденные сбои, дорогостоящий ремонт и проблемы с безопасностью.

Различные методы испытаний на коррозию

Методы испытаний на коррозию различаются в зависимости от отрасли и конкретных требований. Например, стандарты, установленные такими организациями, как DIN или ISO, или правила производителей автомобилей, могут диктовать различные методы тестирования. Вот некоторые распространенные типы коррозионных испытаний с их стандартами, процедурами, приложениями и т. д.

<сильный>1. Испытание на солевой туман (SST)

Испытание в солевом тумане, также известное как испытание на коррозию в соляном тумане или испытание на коррозию SST, представляет собой высокостандартизированное и широко используемое испытание на ускоренную коррозию, при котором металлические образцы с покрытием или без покрытия подвергаются воздействию контролируемой высококоррозионной среды внутри герметичной камеры. Эта среда создается путем распыления на образцы мелкого тумана раствора соленой воды (обычно хлорида натрия). Соленый туман имитирует суровые условия, подобные тем, которые встречаются в морской или промышленной атмосфере, что приводит к более быстрой коррозии материалов.

Какова цель испытания солевым туманом?

Испытание на солевой туман в основном используется для оценки долговечности и эффективности защитных покрытий от коррозии. Наблюдая за тем, как долго покрытие может противостоять образованию ржавчины или других продуктов коррозии во время испытаний, производители и инженеры могут быстро сравнивать различные покрытия или материалы и прогнозировать, как продукты будут работать с течением времени при фактическом использовании.

Типы испытаний солевого тумана

Существуют различные типы испытаний солевого тумана, основанные на стандарте DIN EN ISO 9227, включая нейтрально-солевой туман (NSS), солевой туман с уксусной кислотой (AASS) и солевой туман с медью (CASS).

Процедура (Как провести тест NSS)

• Образцы для испытаний помещаются в стойку так, чтобы они соприкасались только в нескольких точках, и расположены под углом 15–25° к вертикали, чтобы предотвратить попадание конденсата на образцы, находящиеся внизу.
• Стандартный размер образца обычно составляет 75 × 150 мм, но могут использоваться и другие размеры в соответствии с конкретными требованиями испытаний.
• 5% раствор NaCl (50 ± 5 г/л) с pH от 6,5 до 7,2 распыляется внутри испытательной камеры для создания густого солевого тумана.
• Температура внутри испытательной камеры поддерживается на уровне 35 ± 2°C на протяжении всего времени испытания.
• Распылительная насадка работает при избыточном давлении от 0,7 до 1,4 бар, подавая солевой раствор со скоростью сбора 1–2 мл в час на 80 см² поверхности.
• Образцы для испытаний очищаются и обезжириваются перед испытанием, чтобы избежать непреднамеренных химических реакций.
• Продолжительность воздействия варьируется в зависимости от характеристик продукта и может составлять от нескольких часов до нескольких дней или недель.
• Во время испытания температура, влажность и концентрация соли постоянно контролируются и документируются для обеспечения стабильных условий.
• После выдержки образцы извлекаются из камеры и при необходимости промываются для смыва отслоившихся продуктов коррозии.
• Проверенные образцы визуально оцениваются на наличие признаков коррозии, таких как красная ржавчина, белая ржавчина, вздутие, ползучесть или точечная коррозия.
• Дополнительные оценки могут включать запись времени до появления первой коррозии, подсчет дефектов, измерение изменения массы или микроструктурный анализ.

Стандарты

• ASTM B117
• UNI EN ISO 9227:2006
• JIS Z 2371
• ASTM G85

Оборудование

• Испытательная камера солевого тумана с контролем температуры и влажности.
• Резервуар для солевого раствора и распылительные форсунки.
• Измеритель pH для мониторинга раствора.

<сильный>2. Циклические испытания на коррозию (CCT)

Циклические коррозионные испытания (CCT) — это передовой лабораторный метод, который моделирует и ускоряет процессы коррозии, которым подвергаются материалы в реальных условиях. В отличие от традиционных испытаний на коррозию, таких как испытание в солевом тумане, CCT воспроизводит естественные циклические изменения в окружающей среде, автоматически подвергая образцы воздействию различных условий окружающей среды в контролируемой камере, имитируя соляной туман, фазы сушки, а также фазы влажности или конденсации. Поступая таким образом, CCT генерирует модели коррозионных повреждений, такие как ржавчина, вздутие и щелевая коррозия, которые очень похожи на те, которые возникают в природе, но в гораздо более короткие сроки. Испытание позволяет оценить различные механизмы коррозии, включая общую коррозию, гальваническую коррозию и щелевую коррозию. CCT был разработан в основном в автомобильной промышленности в ответ на ограничения стандартного испытания в солевом тумане, которое часто не коррелирует с реальной атмосферной коррозией, которой подвергаются транспортные средства.

Процедура

• Подготовка проб:перед тестированием очистите образцы для испытаний дистиллированной или деминерализованной водой и высушите их впитывающей бумагой.
• План испытания:поместите образцы в коррозионную камеру, которая имитирует естественное загрязнение, подвергая их воздействию контролируемых солевых брызг, влажности, температуры и циклов сушки.
• Воздействие солевого тумана:периодически подвергайте образцы воздействию солевого тумана (обычно 1% раствор NaCl при температуре около 35°C) в течение заданного времени, чтобы имитировать загрязнение хлорид-ионами.
• Фаза влажности и влажности:подвергайте образцы воздействию высокой относительной влажности (около 95%) и повышенных температур (обычно 35–50 °C), чтобы имитировать влажные, агрессивные условия.
• Фаза контролируемой сушки:подвергайте образцы воздействию более низкой влажности (20–55%) и температур от умеренных до высоких (35–60 °C) для имитации периодов сушки между воздействиями влаги.
• Повторение цикла:повторите вышеуказанные фазы циклами, различающимися по продолжительности (от 8 до 24 часов на цикл) и общему количеству (от 18 до 63 или более), в зависимости от конкретного протокола тестирования.
• Промежуточные проверки:проверяйте образцы через определенные интервалы цикла (например, после 6, 21, 30, 48 или 63 циклов) на наличие продуктов коррозии и повреждений на поверхностях, краях и интерфейсах.
• Очистка после тестирования:после завершения циклов слегка промойте образцы деминерализованной водой и высушите перед окончательным анализом.
• Оценка повреждения (для образцов с покрытием):на окрашенных образцах перед испытанием нанесите линии на покрытие и измерьте прогресс коррозии и потерю адгезии краски после определенного количества циклов, используя такие методы, как испытания на отрыв ленты.
• Анализ результатов:оцените коррозию, отметив наличие ржавчины, вздутий, отслоений краски и степени распространения коррозии от нанесенных линий, чтобы определить коррозионную стойкость покрытий или материалов.

Стандарты

• ASTM G85
• ISO 9227

Оборудование

• Камера циклических коррозионных испытаний с программируемым контролем температуры, влажности и солевого тумана.
• Насадки для распыления соли и резервуары для раствора.
• Датчики окружающей среды для контроля pH, температуры и относительной влажности.

<сильный>3. Электрохимические испытания на коррозию

Электрохимические испытания на коррозию — это метод оценки коррозионной стойкости металлов и сплавов путем анализа их электрохимического поведения при воздействии агрессивных сред. Этот метод предполагает погружение испытуемого образца (обычно металла или сплава) в специально выбранный раствор электролита, который имитирует коррозионные условия, с которыми материал может столкнуться при фактическом использовании. Мониторинг электрического потенциала и тока между образцом (рабочим электродом) и электродом сравнения в растворе позволяет получить количественные данные о том, как металл реагирует электрохимически, что напрямую связано с его восприимчивостью к коррозии. Принцип этого испытания основан на электрохимической природе коррозии, которая включает реакции окисления и восстановления. Когда металл корродирует, он высвобождает электроны (окисление), которые проходят через металл и расходуются на реакции восстановления в электролите. Измерение этих электронных потоков (токов) и потенциалов позволяет охарактеризовать скорости и механизмы коррозии. Кроме того, применяя контролируемые напряжения или токи, испытание может ускорить процессы коррозии, моделируя долгосрочные воздействия на окружающую среду в более короткие сроки.

Процедура

• Подготовка образца:очистите и подготовьте образец металла или сплава, чтобы обеспечить единообразную и воспроизводимую поверхность для испытаний.
• Настройка электрохимической ячейки:поместите образец (рабочий электрод), электрод сравнения и противоэлектрод в раствор электролита, имитирующий испытательную среду.
• Подключение к потенциостату:подключите электроды к потенциостату для контроля и измерения электрического потенциала и тока.
• Уравновешивание:дайте образцу стабилизироваться в электролите для достижения устойчивого коррозионного потенциала (потенциала разомкнутой цепи).
• Примените испытательное напряжение или ток:выполните желаемое электрохимическое испытание (например, потенциодинамическую поляризацию, сопротивление линейной поляризации), подав контролируемый потенциал или ток на рабочий электрод.
• Сбор данных:записывайте текущий ответ в зависимости от приложенного потенциала или времени, в зависимости от типа теста.
• Анализ данных:анализируйте полученные кривые и измерения для определения параметров коррозии, таких как потенциал коррозии, плотность тока коррозии, поляризационное сопротивление и скорость коррозии.
• Интерпретация:используйте данные для оценки восприимчивости к коррозии, поведения пассивации или рисков гальванической коррозии и сравнения материалов или обработки поверхности.
• Результаты отчета. Документируйте результаты для принятия инженерных решений по выбору материалов, защитных покрытий или необходимости дальнейших испытаний.

Стандарты

• ASTM F2129
• ASTM G71
• ASTM G59

Оборудование

• Рабочий электрод
• Электрод сравнения
• Противоэлектрод
• Раствор электролита
• Потенциостат

<сильный>4. Испытание на межкристаллитную коррозию (IGC)

Испытание на межкристаллитную коррозию — это специализированный метод оценки, позволяющий обнаружить и измерить восприимчивость металлов, особенно таких сплавов, как аустенитные нержавеющие стали и сплавы на основе никеля, к межкристаллитной коррозии (IGC). Межкристаллитная коррозия — это форма локализованной коррозии, которая поражает границы зерен (границы между кристаллитами или зернами), а не сами зерна. Это часто происходит в сплавах, которые в остальном устойчивы к коррозии, но прошли специальную термическую обработку или процессы сварки, что приводит к сенсибилизации — состоянию, при котором хром или другие защитные элементы обедняются на границах зерен из-за осаждения таких соединений, как карбиды хрома. Испытания важны, поскольку межкристаллитная коррозия может серьезно ослабить механическую целостность металлов без очевидных внешних признаков, что делает материал склонным к неожиданным отказам в критически важных приложениях, таких как аэрокосмическая, ядерная, химическая обработка и инфраструктура. При испытаниях металлические образцы подвергаются воздействию агрессивных химических растворов при контролируемых температурах и времени, которые способствуют коррозии вдоль границ зерен, если материал чувствителен. Степень поражения затем оценивают визуально или посредством потери веса, исследования микроструктуры или механических испытаний.

Процедура

• Подготовка образца:вырежьте и подготовьте образец металла до необходимых размеров и качества поверхности.
• Очистка:тщательно очистите образец, чтобы удалить жир, грязь и оксиды, которые могут повлиять на результат теста.
• Сенсибилизация (если применимо):термическая обработка образца при определенных температурах (обычно 500–800°C для нержавеющих сталей), чтобы вызвать сенсибилизацию и осаждение карбида хрома.
• Химическое воздействие:погрузите образец в определенный коррозионный химический раствор (например, щавелевую кислоту, сульфат железа-серная кислота, азотная кислота, сульфат меди-серная кислота) при контролируемой температуре и продолжительности в соответствии с выбранным методом испытаний.
• Промывка и сушка:после воздействия промойте образец дистиллированной водой и тщательно высушите, чтобы остановить реакцию.
• Оценка. Осмотрите образец на коррозионное воздействие. Это может включать визуальный осмотр, микроскопическое исследование границ зерен, измерение потери веса или механические испытания (например, испытание на удар по Шарпи).
• Интерпретация:Сравните результаты со стандартными критериями, чтобы определить подверженность межкристаллитной коррозии.

Стандарты

• ASTM A262 (нержавеющая сталь)
• ASTM G28 (никелевые сплавы)

Оборудование

• Печь или печь для термообработки
  
• Химические ванны/контейнеры
  
• Система контроля температуры
  
• Аналитический баланс
  
• Микроскоп (оптический или металлургический)
  
• Оборудование для травления
  
• Средства безопасности

<сильный>5. Испытание медной полосы на коррозию

Испытание на коррозию медной полосы — это стандартизированный лабораторный метод, используемый для проверки коррозионного воздействия нефтепродуктов, таких как топливо и смазочные материалы, на металлы, особенно на медь. Его основная цель — оценить относительную степень коррозионной активности нефтепродукта путем моделирования его взаимодействия с медью в контролируемых условиях температуры и времени. Сырая нефть содержит соединения серы, многие из которых удаляются при переработке; однако остаточные соединения серы все же могут вызывать коррозию металла. Эта коррозионная активность не прямо пропорциональна общему содержанию серы, а зависит от химической природы присутствующих видов серы. В ходе испытания полированную медную полоску погружают в измеренный объем образца нефти и нагревают при определенных условиях. После периода нагрева полосу снимают, очищают и визуально проверяют на предмет потускнения или коррозии. Полученное изменение цвета или потускнение медной полосы сравнивается с набором стандартизированных цветных пластинок, определенных ASTM для классификации уровня коррозионной активности. Этот тест широко используется в нефтяной промышленности как часть процессов контроля качества и соответствия спецификациям топлива, растворителей и масел.

Процедура

• Подготовьте медную полосу, отполировав ее до требуемого качества поверхности, удалив все дефекты и окисления.
• Поместите 30 мл образца нефти без взвешенной воды в чистую сухую стеклянную пробирку.
  Сразу после полировки погрузите медную полоску в образец внутри пробирки.
• Запечатайте пробирку (или поместите ее в сосуд под давлением для некоторых видов топлива) и нагрейте ее в бане с регулируемой температурой при указанной температуре в течение предписанного времени.
• После нагревания выньте пробирку или сосуд из бани и охладите ее, погрузив в воду, если это применимо.
• Извлеките медную полоску с помощью щипцов и немедленно промойте ее подходящим растворителем, чтобы удалить остатки образца.
• Высушите полоску и визуально сравните потускнение и цвет с табличками стандарта ASTM по коррозии медных полос при постоянном освещении.
• Классифицируйте класс коррозии в соответствии с ближайшей соответствующей стандартной табличкой.

Стандарты

• ASTM D130 (Стандартный метод испытаний на коррозионную активность нефтепродуктов по отношению к меди)

Оборудование

• Коррозионный сосуд под давлением из медной полосы.
• Пробирки из боросиликатного стекла
• Испытательные ванны с контролируемой температурой.
• Устройства измерения температуры
• Тиски для полировки и абразивы
• Щипцы
• Промывной растворитель
• Устройство таймера
• Просмотр пробирок и табличек стандартов ASTM

<сильный>6. Иммерсионное тестирование

Иммерсионные коррозионные испытания — широко используемый лабораторный метод оценки коррозионной стойкости материалов при воздействии агрессивных жидких сред. В этом тесте образцы материала, часто называемые коррозионными образцами, полностью погружаются в контролируемый коррозионный раствор, например раствор соленой воды или кислую среду, на заранее определенный период. После испытания проанализируйте такие факторы, как потеря веса материала, скорость коррозии и деградация поверхности, чтобы определить тип и степень коррозии путем визуального осмотра и расчета, а затем выполните оценку характеристик материала в условиях испытаний. Этот тест очень ценен в таких отраслях, как автомобилестроение, авиакосмическая промышленность, химическая обработка и электроника, где материалы и защитные покрытия должны выдерживать воздействие влаги, соли, кислот или других агрессивных агентов. 

Процедура

• Подготовка образцов:разрежьте купоны образцов и придайте им форму стандартных размеров, при необходимости применяя напряжения или образуя щели для имитации реальных условий.
• Очистка перед тестированием:тщательно очистите образцы нейлоновой щеткой или нехлорированной мочалкой, затем промойте дистиллированной водой для удаления загрязнений.
• Измерения перед испытанием:точно измерьте и запишите первоначальный вес и размеры каждого образца.
• Приготовьте тестовый раствор:приготовьте коррозионный раствор (например, 3,5% NaCl) и отрегулируйте такие параметры, как pH и температура, в соответствии со стандартом тестирования.
• Установка погружения:подвешивайте образцы в растворе, обеспечивая отсутствие контакта между образцами или стенками контейнера, и поддерживайте контролируемую температуру, аэрацию и перемешивание по мере необходимости.
• Воздействие:позвольте образцам оставаться в воде в течение указанного периода времени, обычно от 24 часов до нескольких недель.
• Снятие после испытания:осторожно снимите образцы и проведите визуальный осмотр, часто с оптическим увеличением, для обнаружения локальной коррозии.
• Очистка после испытания:Очистите образцы от продуктов коррозии в соответствии со стандартами, не удаляя основной металл.
• Окончательные измерения:повторно взвесьте и измерьте образцы после очистки, чтобы определить потерю массы.
• Анализ данных:расчет скорости коррозии с использованием измеренной потери массы, времени воздействия, площади поверхности и плотности образца; оценить тип и серьезность коррозии.
• Отчетность:документируйте все параметры испытаний, наблюдения, измерения и расчеты скорости коррозии для поддержки оценки и выбора материала.

Стандарты

• ASTM G31 (Стандартная практика лабораторных испытаний металлов на иммерсионную коррозию)

Оборудование

• Купоны на защиту от коррозии
• Аналитический баланс
• Решения для испытаний на коррозию
• Испытательные сосуды
• Подвесное устройство
• Системы контроля температуры
• Оборудование для аэрации и перемешивания
• Инструменты для чистки
• Оптические микроскопы или сканирующие электронные микроскопы (СЭМ)
• Инструменты записи и анализа данных

7. Испытание на щелевую коррозию

Испытание на щелевую коррозию — это контролируемый лабораторный метод, обычно используемый для определения того, насколько хорошо нержавеющие стали и родственные сплавы противостоят локальной коррозии, которая возникает в тесных, замкнутых пространствах, известных как щели. Эти щели создают среду, в которой концентрируются коррозионные агенты, разрушая защитный оксидный слой металлов, что приводит к ускоренной коррозии. В методе используется раствор хлорида железа, который служит агрессивной окислительной хлоридной средой, ускоряющей процесс коррозии. Щелеобразователь фиксированной геометрии размещается на металлическом образце для создания равномерного пространства щели. Эта установка провоцирует и измеряет, насколько быстро начинается и прогрессирует щелевая коррозия, предоставляя возможность сравнивать различные сплавы в стандартизированных, воспроизводимых условиях.

Процедура

• Подготовьте образец сплава путем механического шлифования и химического травления для удаления поверхностных примесей.
• Закрепите инертный щелеобразователь известной геометрии на поверхности образца, чтобы имитировать среду щели.
• Погрузите образец с щелеобразователем в раствор хлорида железа определенной концентрации.
• Регулируйте температуру раствора на уровне окружающей среды или повышенном уровне, чтобы ускорить начало коррозии.
• Дайте образцу погрузиться в коррозионный раствор в течение фиксированного периода времени, обычно от 24 до 72 часов.
• Удалите образец и очистите его, используя стандартные методы для устранения остатков коррозии без повреждения основного металла.
• Визуально осмотрите поверхность на наличие ямок или щелевой коррозии.
• Измерьте вес образца до и после испытания, чтобы оценить степень потери материала.
• Задокументируйте параметры и результаты испытаний, чтобы облегчить сравнение и оценку коррозионной стойкости различных материалов.

Стандарты

• ASTM G48 (Стандартные методы испытаний на стойкость к точечной и щелевой коррозии)

Оборудование

• Тестовые купоны из нержавеющей стали или аналогичных сплавов.
• Нереактивные щелеобразователи (например, вставки из ПТФЭ) для формирования щели.
• Раствор хлорного железа контролируемой концентрации и чистоты
• Камеры или ванны с регулируемой температурой.
• Аналитические весы для точного взвешивания
• Инструменты и химикаты для подготовки поверхности образцов (шлифовка и травление)
• Чистящие растворы и оборудование для посттестовой обработки.
• Наглядные средства, такие как микроскопы или увеличительные стекла.

8. Испытание на гальваническую коррозию

Испытание на гальваническую коррозию — это лабораторный и полевой метод оценки, используемый для изучения коррозионного поведения двух или более разнородных металлов, которые электрически соединены при погружении в электролит. Когда два разных металла вступают в электрический контакт в агрессивной водной среде, такой как соленая вода или другие электролиты, происходит электрохимическая реакция, при которой металл с более отрицательным электродным потенциалом (анод) корродирует преимущественно, чтобы защитить другой металл (катод). Этот процесс, известный как гальваническая коррозия или контактная коррозия, может вызвать ускоренное разрушение анодного металла, что приведет к выходу материала из строя, если не будет надлежащего управления. Это важный способ понять, как различные комбинации материалов взаимодействуют в средах, где присутствуют жидкие электролиты, но без значительного потока, который может вызвать эрозию-коррозию или кавитацию.

Процедура

• Выберите металлы или сплавы для испытаний и подготовьте их образцы, очистив и обработав поверхность, чтобы обеспечить единообразие и воспроизводимость поверхностей.
• Электрически соедините образцы, используя нержавеющие соединения, такие как провода для лабораторных испытаний или физические соединения, такие как резьбовые стержни или пайка для полевых испытаний, гарантируя, что соединение не вызывает дополнительных эффектов коррозии.
• Закрепите соединенные образцы в непроводящих держателях, которые предотвратят загрязнение или щелевую коррозию во время испытаний.
• Погрузите сборку в выбранный раствор электролита, как правило, имитируя рабочую среду, гарантируя, что электролит находится в состоянии покоя или имеет слабый поток, чтобы избежать эрозионно-коррозионных эффектов.
• Поддерживайте воздействие в течение заранее определенного времени, достаточного для имитации срока службы или достижения устойчивого коррозионного поведения.
• Регулярно измеряйте гальванический ток и разность потенциалов во время воздействия, чтобы контролировать коррозионную активность.
• Удалите образцы в соответствии с запланированным графиком и тщательно очистите продукты коррозии, используя стандартные методы, не повреждая основной металл.
• Проведите визуальный осмотр и задокументируйте появление коррозии, включая фотографирование образцов до и после очистки.
• Взвесьте образцы до и после воздействия, чтобы рассчитать потерю металла, или используйте альтернативные методы оценки, такие как измерение толщины или металлографический анализ, если измерение потери массы невозможно.
• Сравните скорость и поведение коррозии соединенных образцов с показателями несвязанных контрольных образцов, чтобы оценить гальванический эффект и рассчитать коэффициенты ускорения.
• Анализируйте данные статистически, если проверено несколько повторов, чтобы оценить доверительные интервалы и повысить надежность прогнозирования.
• Подготовьте подробный отчет, включающий описания образцов, условия испытаний, данные об окружающей среде, результаты коррозии и любые наблюдения, имеющие отношение к поведению гальванической коррозии.

Стандарты

• ASTM G71 (Стандартное руководство по проведению и оценке испытаний на гальваническую коррозию)

Оборудование

• Образцы металлов из выбранных сплавов и металлов
• Материалы для электрических соединений
• Непроводящие держатели или крепления для образцов
• Репрезентативные растворы электролитов для сервисных сред
• Резервуары с контролируемой средой или коррозионные камеры
• Потенциостат или амперметр нулевого сопротивления (ZRA)
• Аналитические весы высокой точности
• Инструменты для подготовки поверхности
• Щётки и скребки для чистки.
• Увеличительные устройства (микроскоп, лупа)
• Камеры для фотодокументации

Что касается других типов, испытание на влажность — это метод оценки влияния влаги на коррозию, а не прямое испытание на коррозию, такое как солевой туман или испытания на циклическую коррозию. Существует множество стандартов ASTM для испытаний на коррозию; вы можете найти соответствующие процедуры и измерения для проверки и оценки степени коррозионной стойкости определенного материала. 

Основное применение теста солевого тумана

Испытание в солевом тумане в основном используется для контроля качества, а не для прогнозирования фактической долгосрочной коррозионной стойкости в реальных условиях. Это помогает производителям контролировать процессы нанесения покрытий, такие как предварительная обработка, покраска, гальваника и цинкование. Например, окрашенные компоненты часто должны выдерживать определенное время (например, 96 часов) в нейтральной среде солевого тумана, чтобы соответствовать стандартам качества производства. Неудача в этом тесте сигнализирует о проблемах в процессе нанесения покрытия или предварительной обработки, которые требуют немедленного исправления во избежание брака продукции.

Продолжительность испытания солевого тумана

Продолжительность испытаний на коррозию в солевом тумане сильно различается в зависимости от материалов и стандартов и обычно составляет от 24 до 1000+ часов.

Согласно DIN EN ISO 9227, испытание NSS обычно длится 96 часов, 240 часов, 480 часов, 720 часов и т. д. В то время как в стандарте ASTM B117 продолжительность испытания в солевом тумане обычно составляет от 24 до 72 часов, а также может быть увеличена до нескольких сотен и даже 1000 часов.  

Испытание на солевой туман соответствует годам (реальная жизнь)

Испытание в солевом тумане можно разделить на испытание на естественное воздействие и ускоренное испытание на искусственное воздействие. В искусственном тесте используется специальное оборудование — камеры соляного тумана — для создания высококонцентрированной среды соляного тумана, обычно с уровнем хлоридов, во много раз превышающим те, которые встречаются в естественных условиях. Эта интенсивная среда значительно ускоряет процессы коррозии, позволяя получить результаты, на которые может потребоваться год или больше на открытом воздухе, всего за день или около того в лаборатории. Например, продукт, который подвергается коррозии после одного года естественного воздействия, может продемонстрировать аналогичную коррозию уже через 24 часа при испытании в нейтральном солевом тумане. Существуют различные типы ускоренных испытаний в солевом тумане, каждый из которых имеет разную скорость коррозии.

• Испытание на распыление нейтральной соли (NSS) примерно эквивалентно 24 часам тестирования и одному году естественного воздействия. 
• Испытание на солевой туман с уксусной кислотой (ASS) длится 24 часа, что соответствует примерно трем годам пребывания на открытом воздухе.
• Испытание на ускоренное солевое распыление меди (CASS), 24 часа в лаборатории, примерно эквивалентно 8 годам в реальных условиях.

Каковы результаты испытаний солевого тумана?

Испытание солевого тумана, проводимое в соответствии с ASTM B117, помогает выявить различия в коррозионной стойкости различных материалов и покрытий путем воздействия на них контролируемой среды соляного тумана. Например, если покрытие поцарапано, испытание солевым туманом в сочетании с соответствующими методами, такими как ASTM D1654, может выявить, как коррозия распространяется из поврежденного участка, и оценить прочность адгезии покрытия. Результаты обычно получают в результате визуального осмотра или измерения потери массы, что дает оценку серьезности коррозии в диапазоне от 0 (отсутствие коррозии) до 10 (сильная коррозия).

В качестве иллюстрации рассмотрим марки нержавеющей стали, протестированные по стандарту ASTM B117:образец нержавеющей стали 316 может выдержать 96-часовое воздействие 3%-ного раствора соляного тумана без видимой коррозии, что указывает на хорошую стойкость. Между тем, нержавеющая сталь 304 может выйти из строя при тех же условиях, но может работать адекватно, если концентрацию соли снизить до 0,3% и продлить испытание до 120 часов. Такие данные ценны для выбора правильного материала или покрытия для применений, подвергающихся воздействию хлоридной среды.

Испытания в солевом тумане могут также вызывать физические эффекты:засорение кристаллической солью или связывание движущихся механических частей или электрические нарушения, когда токопроводящие продукты коррозии и гигроскопические солевые отложения снижают сопротивление изоляции, увеличивают токи утечки, повышают сопротивление контактов и в конечном итоге могут вызвать короткое замыкание или размыкание цепи.

Как правильно выбрать испытание на коррозионную стойкость?

1. Начните со среды обслуживания

Начните с перечисления всех агрессивных факторов, с которыми на самом деле столкнется ваша деталь, например, хлоридов, циклов влажности, изменений температуры, дорожной соли, морской воды, серы в топливе, микробов или контакта с разнородными металлами. Ранжируйте эти факторы по степени их серьезности и продолжительности воздействия на деталь. Выбирайте тесты, которые реалистично моделируют два или три основных условия, поскольку это гарантирует, что результаты тестов будут значимо отражать реальную производительность.

2. Определите цель тестовых данных

Уточните, что вам нужно из результатов теста. Для быстрого контроля качества на производственной линии идеально подходят простые и быстрые тесты, такие как распыление нейтральной соли (NSS) в соответствии с ASTM B117. If you want to compare materials or coatings quantitatively, consider electrochemical methods that measure corrosion rates or barrier properties, or longer-term coupon tests for real corrosion data. To predict long-term durability in specific climates, cyclic corrosion testing (CCT) mimics natural wet/dry cycles and gives more realistic lifetimes.

3. Consider the application or industry

Different industries have preferred tests reflecting their unique environments. For example:

• Automotive uses cyclic corrosion tests plus NSS for quick checks.
• Aerospace may require extended NSS plus additional cycles including UV and temperature shocks.
• Offshore structures depend on seawater immersion, crevice corrosion tests, and microbial corrosion evaluations.
• Electronics need humidity and NSS tests to check connector corrosion and insulation degradation.
• Petroleum fuels call for copper strip corrosion tests to evaluate fluid aggressiveness.

4. Balance speed, cost, and detail

If you need a quick, low-cost check, NSS testing usually takes 24–96 hours and uses affordable equipment. For warranty validation over many years, plan for longer cyclic corrosion tests lasting several weeks or months. For alloy development or detailed corrosion mechanisms, electrochemical techniques provide in-depth insight but require specialized instruments and expertise.

5. Follow relevant specifications

Always check customer drawings, OEM standards, or regulatory codes first. If a specification calls for “500 h NSS per ASTM B117,” simply perform that test. When the requirements are not defined, justify your test choice based on the service environment and the factors identified in step 1.