Saltspraytest har erkänts för att rangordna prestandanivåerna för beläggningssystem. Ändå finns det liten korrelation mellan resultat från standard saltspraytester och verklig korrosionsprestanda. I synnerhet kommer det inte att kunna ge korrekt bedömning för galvaniserad beläggning eftersom den kontinuerliga våtheten under saltspraytestet inte tillåter detta passiva oxid- och karbonatskikt att utvecklas, och detta vidhäftande skikt skyddar zinken från korrosion under tiden zink skyddar substratstålet från erosion. När belagt material utvärderas av saltspraytestet, men det har inte ultraviolett ljus som kommer att orsaka försämring för färger och primers. Därför är det ett ganska allvarligt problem inom teknikområdet att använda saltspraytestresultat för att styra valet av skyddande beläggningar för stål. Trots testets välförståeliga begränsningar använder många projektdesigners saltspraytestresultatet som riktlinje för att välja sina favoritbeläggningar. I årtionden har detta test genererat vilseledande information om beläggningsprestanda och dess resultat har fortfarande en framträdande plats i marknadsföringsmaterialen för produkter som ger mer gynnsamma resultat än i den praktiska världen. Den här artikeln är avsedd för att ge viss inblick i begränsningarna för denna typ av accelererad testning.
Vad är saltspraytest?
Det finns två typer av saltspraytester i vanlig användning, neutral och ättiksyra, men ingen av dessa gör vad vi vill i ett test, vilket är att replikera naturen på en accelererad tidsbasis. Det kallas också saltdimmatest som är standardiserat och populärt korrosionstestlösning, och det används för att kontrollera korrosionsbeständighet hos material och ytbeläggningar. Vanligtvis är de material som ska testas metalliska och färdiga med en ytbeläggning som är avsedd att ge en viss grad av korrosionsskydd till den underliggande metallen. Det är ett accelererat korrosionstest som ger en frätande attack på belagda prover för att bedöma effektiviteten hos skyddsbeläggningen. Utseendet på korrosion utvärderas efter en viss tid, och testtiden beror på beläggningens korrosionsbeständighet. I allmänhet är ju mer korrosionsbeständig beläggningen är, desto längre är testperioden före utseende av korrosion eller rost. Saltspraytestet är ett av de mest utbredda och sedan länge etablerade korrosionstesterna, och ASTM B117 var den första internationellt erkända standarden som publicerades 1939. De andra viktiga relevanta standarderna är ISO 9227, JIS Z 2371 och ASTM G85.
Låt oss ta en titt på testprocessen först. Saltsprayproceduren innebär sprutning av en saltlösning med 5% salt (natriumklorid) på proverna, och testet görs inuti en temperaturkontrollerad kammare. Temperaturen i kammaren hålls på en konstant nivå, och proverna är ständigt föremål för saltvattensprayen, och testproceduren för ASTM B117 listas nedan:
√ Placera trä i kammaren
√Placera proverna på ett träställ i en liten lutningsvinkel
√5% NaCl i kranvatten pumpas från en reservoar för att spruta munstycken
√Lösning blandad med fuktad tryckluft vid munstycken
√Tryckluft finfördelar NaCl-lösningen till en dimma vid munstyckena
√Värmare håller en 95 ° F skåptemperatur
√Testtiden kan vara från 24 timmar till 1000 timmar och proverna roteras ofta så att alla prover exponeras så enhetligt som möjligt för saltspraydimma.
När saltspraytestet används för provning av metallbelagt stålplåt klassificeras korrosionsprestandan på följande sätt:
√Timmar tills stålets rostning är först uppenbart
√Timmar tills 5% av ytan är rostig
√Timmar tills 10% av ytan är rostig
Utvärderingen av prestandan hos färgförbehandlingar, färgprimrar eller täckskikt mäts med följande kriterier:
√Mätning av bredden på färgunderskridning antingen längs en skriven linje genom färgen eller vid en klippt kant efter 250, 500, 750 timmars exponering i testkammaren
√Mätning av mängden färgblåsor som har inträffat på ytorna på den målade stålpanelen på 250, 500, 750 timmar.
Varför är saltspraytest vilseledande?
Som du kanske är medveten om att saltspraytest (B117) inte innebär någon exponering för ultraviolett ljus, färgblekning och kritning. Även om G85 har flera modifieringar som involverar cykliska tillsatser av syra och SO2, men det kan fortfarande inte korrelera med utomhusprestanda i kloridatmosfär. Det finns tre av de viktigaste orsakerna till att saltspraytestet inte korrelerar med de flesta verkliga exponeringsförhållanden.
√Provexemplarnas yta är ständigt våt, vilket inte sker i en verklig miljö.
√Kammartemperaturen är ständigt vid 95 °F, vilket ökar vatten-, syre- och jontransporten jämfört med den verkliga atmosfären.
√Kloridhalten ligger på en mycket hög nivå av 5%, vilket förhindrar zink från att bilda en passiv film.
Naturligtvis är det inte rättvist att säga att saltspray inte har något värde eftersom det ger en kvantitativ analys av korrosionsprestanda, och därför används detta test ofta i pulverbeläggnings- och målningsindustrin för att verifiera beläggningsmaterialets kvalitet. Till exempel, om den normala prestandan i saltspraytestet är 750 timmar före korrosionsstart, är det ett snabbt sätt att avgöra om det finns några större produktionsproblem som påverkar produktkvaliteten. Testet kanske inte drar slutsatsen att produktkvaliteten är acceptabel, men om prestandan i detta test är undermålig kanske inte heller utomhusprestandan är så bra som förväntat. Inte överraskande rekommenderar ISO 9227 att saltspraytester endast är lämpliga som kvalitetskontroller.
Kort sagt, saltspraytest är inte ett korrekt sätt att utvärdera korrosionsbeständighet främst för att saltsprayen förstör mekanismen som galvaniserad finish skyddar stålet genom att tillhandahålla en barriär, och denna barriär är också ett viktigt elektrolytiskt skydd. På grund av denna anledning kan testresultatet leda till en falsk slutsats om hur den galvaniserade finishen kommer att fungera, vilket gör testet meningslöst. Inte konstigt, detta test överges nu till stor del även av bilindustrin.
Tyvärr är detta test fortfarande ganska populärt. Trots ISO 9227 står det tydligt att "Det finns sällan ett direkt samband mellan motståndskraft mot saltsprayens verkan och korrosionsbeständighet i andra medier, eftersom flera faktorer som påverkar korrosionens framsteg, såsom bildandet av skyddsfilmer, varierar kraftigt med de förhållanden som uppstår." Om projektdesignern är kunnig om vad saltspraytestet verkligen betyder kan han sedan förstå dess begränsningar och använda resultaten på ett omdömesgillt sätt.
Vad orsakar korrosion i en verklig miljö?
Den vanligaste metallkorrosionen är atmosfärisk. Om metaller som stål, koppar, magnesium och aluminium utsätts för atmosfären reagerar de med fritt flödande luft och fukt för att utveckla oxider. Den atmosfäriska korrosionen beror på fem huvudfaktorer:
√Temperatur
√Fuktighet
√Nederbörd
√Svaveldioxid, det bildas främst av föroreningskoncentration i luften
√Luftsalthalt.
Ingen av dessa faktorer kan pekas ut som den främsta bidragsgivaren till korrosion. Omfattande studier har utförts på dessa metaller och en förutsägbar korrosionshastighet för var och en uppskattas tydligt. Allmänna korrosionshastigheter av kolstål i följande mikromiljöer kan kraftigt överstiga dessa korrosionshastigheter.
√I jord utsätts stål för en rad frätande krafter som är ganska olik de som upplevs i atmosfäriska exponeringsförhållanden. Det finns mer än 200 olika typer av jord som identifieras enbart i Nordamerika, och korrosionshastigheten bestäms av fyra huvudfaktorer: marktemperatur, fukthalt, pH-nivå och klorider. Om någon av dessa är frånvarande kommer korrosionsreaktionen att upphöra eller fortsätta mycket långsamt. Stål korroderar snabbt i sura miljöer och långsamt eller inte alls när alkaliniteten ökar. Korrosionshastigheten av stål i jord kan variera från mindre än 0,2 mikron per år under gynnsamma förhållanden till 20 mikron per år eller mer i mycket aggressiva jordar.
√ Marin eller vatten är en mindre gemensam miljö för metall nedsänkt i eller utsatt för vatten. Fukt är mycket frätande för de flesta metaller inklusive stål, aluminium och zink. Det finns många olika typer av vatten (rent vatten, naturligt sötvatten, dricksvatten och havsvatten, och var och en har olika mekanismer som bestämmer korrosionshastigheten. De parametrar som påverkar korrosion av metaller i vatten inkluderar pH-nivå, syrehalt, vattentemperatur, agitation, förekomsten av hämmare och tidvattenförhållanden. Landområden av marin korrosion inkluderar bryggor, hamnar, marina gårdar, där offeranoder som ger katodiskt skydd kan användas, liksom skyddande beläggningar som marina färger och galvanisering. Olje- och gasplattformar till havs utsätts för särskilt aggressiv korrosion från havssaltspray och nedsänkning.
Ovan jord finns det fem viktiga faktorer som är väsentliga för atmosfärisk korrosion: fukt (dagg & kondensation), temperatur, fuktighet, aerosolpartikeldeposition och föroreningar. Till exempel kan varje 50 ° F (10 ° C) ökning av temperaturen fördubbla korrosionsaktiviteten. Ett annat intressant fenomen är att saltrik miljö och aerosoler tenderar att ha höga luftfuktighetsnivåer.
Att förstå den atmosfäriska korrosionen är viktigt eftersom denna typ av skador är den vanligaste bland de olika typerna av korrosionsskador, och det påverkar utomhus- och inomhusinstallationer som verktyg,Infrastrukturer,solenergiprojekt,Telekomprojekt,jordbruksprojektFordondockningskonstruktionbostadsstrukturer.
