Phương pháp thử nghiệm ăn mòn lớp phủ trong phòng thí nghiệm dựa trên các thông số của phương pháp thử nghiệm tương quan trong phòng thí nghiệm tại hiện trường và được xác định bởi Hiệp hội chống ăn mòn và ăn mòn ô tô SAE và Nhóm công tác về ăn mòn của Hợp tác xã ô tô/thép (A/SP) khi thiết kế quy trình thử nghiệm. Các kết quả thu được từ thử nghiệm này cho thấy mối tương quan với độ ăn mòn lớp phủ tuyệt vời trong môi trường tại chỗ bị ăn mòn nghiêm trọng.
Phương pháp này được phát triển bằng cách sử dụng hệ thống phủ ô tô điển hình. Nếu sử dụng các loại hệ thống phủ khác nhau thì phải xác định được mức độ phù hợp với địa điểm.
Phương pháp thử nghiệm trong phòng thí nghiệm SAE J2334 phù hợp để thử nghiệm ăn mòn lớp phủ cho các hệ thống, chất nền, quy trình hoặc thiết kế lớp phủ đặc biệt vì đây là thử nghiệm tương quan tại hiện trường và do đó có thể được sử dụng như một phương tiện và công cụ phát triển hiệu quả. Ngoài việc đo lớp phủ hoặc sự ăn mòn nói chung bằng phương pháp này, nếu xác định được cơ chế ăn mòn thì phải xác định mối tương quan với vị trí.
LIB Phòng thử nghiệm ăn mòn phun muối được thiết kế để đánh giá chính xác và đáng tin cậy khả năng chống ăn mòn của lớp phủ và vật liệu trong điều kiện môi trường tăng tốc. Được thiết kế theo SAE J2334, ASTM D1735, ASTM D2247 và các tiêu chuẩn ăn mòn ô tô liên quan, buồng này mô phỏng môi trường ăn mòn trong thế giới thực để mang lại kết quả có ý nghĩa, tương quan với hiện trường. Nó có các chu kỳ nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát, ứng dụng nước muối tự động và lưu thông không khí được tối ưu hóa để đảm bảo phơi nhiễm đồng đều các mẫu thử. Thích hợp để thử nghiệm lớp phủ ô tô, chất nền kim loại và hệ thống chống ăn mòn chuyên dụng, buồng cho phép các kỹ sư theo dõi hiệu suất của lớp phủ, mất độ bám dính và sự xuống cấp của chất nền qua các chu kỳ lặp đi lặp lại. Với kết cấu chắc chắn, kiểm soát môi trường chính xác và vận hành hoàn toàn tự động, Phòng thử nghiệm ăn mòn phun muối LIB là nơi lý tưởng cho các OEM, nhà cung cấp và phòng thí nghiệm đang tìm kiếm thử nghiệm ăn mòn chính xác, có thể lặp lại và được ngành công nhận.
Sự định nghĩa
1.Ăn mòn lớp phủ ---- Ăn mòn do lớp phủ bị hỏng hoặc bị hỏng. Thông thường, sự ăn mòn này không phải do hành vi va chạm 
mà xảy ra.
2. Ăn mòn chung ---- Ăn mòn trần (không có lớp phủ hữu cơ) điển hình. Ăn mòn về cơ bản là đồng đều và phân bố trên một diện tích lớn.
3. Ăn mòn thân xe theo điểm ---- Ăn mòn bề mặt được sơn do cắt xén và ăn mòn ở đường nét. Người ghi chép được kiểm soát dựa trên các điểm lỗi được mô phỏng để thể hiện các vết khía và vết cắt.
4.So sánh các mẫu ăn mòn ---- Mẫu thép cán nguội được kiểm soát bằng thực nghiệm bằng cách giảm trọng lượng và tương quan với các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
5. Kiểm soát thực nghiệm ---- Các mẫu (tức là mẫu, mẫu so sánh, mẫu vật, v.v.) đã được thử nghiệm trước và/hoặc có mối tương quan đã biết. Chúng có thể được sử dụng để kiểm soát hiệu suất thử nghiệm và so sánh kết quả thử nghiệm (đồng thời cũng giúp đánh giá độ lặp lại và độ tái lập).
Dụng cụ và vật liệu thử nghiệm
1.Buồng —Khả năng của buồng đạt được và duy trì các điều kiện môi trường sau (xem SAE J1563, ASTM D 1735 và ASTM D 2247):
Một. 50°C±2°C, độ ẩm 100% (sương nước/ngưng tụ)—độ ẩm sương nước/ngưng tụ có thể đạt được bằng cách sử dụng phun nước, máy tạo hơi nước (hơi nước), v.v. Các mẫu thử và mẫu so sánh phải ẩm/ướt rõ ràng.
b. 60°C±2°C, 50%±5%RH. Ngoài ra, cần có thiết bị có khả năng duy trì điều kiện độ ẩm tương đối 50%. Không khí phải lưu thông đủ để tránh sự chênh lệch nhiệt độ và làm khô mẫu trong quá trình sấy của chu trình thử. Sự lưu thông không khí có thể đạt được bằng quạt và đối lưu cưỡng bức.
2. Dung dịch muối - Dung dịch muối là hỗn hợp phức tạp của 3 muối như sau:
0,5% NaCl
0,1%CaCl2
0,075%NaHCO3
LƯU Ý 1—CaCl2 hoặc NaHCO3 phải được hòa tan riêng biệt trong nước khử ion (xem ASTM D 1193, Phần IV) và sau đó thêm vào dung dịch của các vật liệu khác. Nếu tất cả vật liệu rắn được thêm vào đồng thời ở trạng thái 'khô', có thể tạo ra kết tủa không hòa tan. Nếu còn xuất hiện một lượng nhỏ kết tủa và sử dụng các dung dịch này trong thiết bị phun thì cần phải loại bỏ kết tủa để tránh làm tắc vòi phun (tức là lọc hoặc hút dung dịch). Đừng cố gắng hòa tan các kết tủa này bằng cách thêm axit.
LƯU Ý 2 – Đo và ghi lại độ pH của dung dịch muối trước khi thử và hàng tuần sau đó (xem ASTM E 70-90). Không cố gắng điều chỉnh độ pH bằng bất kỳ loại chất đệm nào.
Phòng làm việc mạnh mẽ |
Lắng đọng sương muối |
1～2ml / 80cm2 · giờ |
||
Loại phun |
Liên tục / Định kỳ |
|||
Yếu tố làm nóng |
Lò sưởi nichrom |
|||
Sương muối thu thập |
Bộ thu sương mù và xi lanh đo sương mù |
|||
Bộ thu sương mù muối |
Bộ điều khiển |
bộ điều khiển PID |
||
Vật liệu |
Nhựa gia cố sợi thủy tinh |
|||
Cấu hình tiêu chuẩn |
8 thanh tròn và 7 rãnh hình chữ V |
|||
Mẫu thử được ngâm trong dung dịch muối trong 15 phút ở mỗi chu kỳ thử nghiệm khác. Các phương pháp áp dụng dung dịch muối khác, chẳng hạn như phun thủ công hoặc tạo sương mỏng trực tiếp trong buồng thử nghiệm, đáp ứng yêu cầu, nhưng điều này chưa được phân tích về hiệu ứng tương quan, độ tái lập hoặc độ lặp lại. 15 phút (liên tục) làm ướt hoàn toàn bộ phận bằng thiết bị phun ướt hoàn toàn là đủ. Tuy nhiên, nên tránh phun cường độ cao (áp suất) (mẫu thử va đập). Nếu sử dụng dạng phun hoặc phun sương thay vì ngâm trong dung dịch muối thì phải chứng minh rằng kết quả tương đương với việc ngâm hoặc chúng chỉ đơn giản là mối quan hệ A:B. Nghiên cứu sâu hơn về mối quan hệ giữa kỹ thuật phun và ngâm nước muối đang được tiến hành. Khi những công nghệ này trở nên phổ biến, kết quả sẽ dẫn đến những phương pháp thử nghiệm tiên tiến hơn. Nên thay dung dịch muối hàng tuần và khuấy đều dung dịch trước khi sử dụng.
Thủ tục
Kiểm tra theo chu kỳ
Gồm 3 giai đoạn cơ bản
1). Giai đoạn ướt - 50°C và độ ẩm 100% trong 6 giờ
2). Giai đoạn áp dụng nước muối - hoạt động liên tục trong 15 phút trong điều kiện môi trường xung quanh phòng
3). Giai đoạn sấy khô - 60°C và 50%RH trong 17 giờ 45 phút
Chu kỳ kiểm tra được lặp lại hàng ngày. đầy đủ Phòng thử nghiệm ăn mòn phun muối có thể được đặt bình thường vào cuối tuần hoặc trong giai đoạn khô ráo (thường được sử dụng để chọn chạy vào cuối tuần và ngày lễ để hoàn thành thử nghiệm sớm). Quy tắc này bị phản đối nếu so sánh với các phòng thí nghiệm khác không có khả năng tự động hóa hoàn toàn (đối với các hoạt động thủ công, các ngày cuối tuần thường được giữ trong điều kiện khô ráo trừ khi áp dụng hoạt động 7 ngày). Thời gian của toàn bộ cuộc thử nghiệm và các điều kiện vào cuối tuần phải được đối chiếu trong kết quả thử nghiệm. Nếu hai hoặc nhiều phòng thí nghiệm đang thử nghiệm các bộ phận tương tự nhau thì nên xây dựng các điều kiện thử nghiệm chung/không thay đổi vào cuối tuần trước khi bắt đầu thử nghiệm. Thời gian chuyển tiếp giữa giai đoạn áp dụng dung dịch muối (2) và giai đoạn sấy (3) thuộc về thời gian sấy. Tương tự, thời gian chuyển tiếp giữa pha khô (3) và pha ướt (4) thuộc pha ướt. Thời gian chuyển tiếp cần được ghi lại ở mỗi giai đoạn thử nghiệm.
Đánh giá sự ăn mòn lớp phủ dễ bị hư hỏng. Mẫu thử được đánh dấu và sau đó được phơi nhiễm (xem ASTM D 1654). Chiều dài của sợi phải ít nhất là 2 inch. Độ ăn mòn của thân có đường nét được đo theo các khoảng thời gian xác định trước theo loại ăn mòn đã chỉ định. Hướng của nét vẽ trên mẫu phải được chỉ định và ghi lại (đối với các mẫu tấm điển hình, tấm nên nghiêng 15 độ so với đường vuông góc để các mẫu không che khuất nhau và đường vạch kẻ chéo chéo trên bề mặt của tấm).
Thời gian thử nghiệm
Khi đánh giá sản phẩm sơn phủ, SAE J2334 có tối thiểu 60 chu kỳ. Việc quan sát sự khác biệt về hiệu suất của lớp phủ kim loại nặng đòi hỏi thời gian thử nghiệm lâu dài. Thời gian thử nghiệm khác nhau phải được xác định dựa trên các yếu tố khác như vật liệu, ảnh hưởng của cơ chế ăn mòn hoặc lịch sử.
Giám sát mẫu vật
A. Mẫu ăn mòn kiểm soát bao gồm các tấm thép trần hình chữ nhật 25,4 (rộng) × 50,8 (dài) (AISI-1010)). Những mẫu đối chứng này được sử dụng để theo dõi mức độ ăn mòn trung bình của thép trần thông thường được sản xuất trong môi trường thử nghiệm.
B. Mỗi mẫu đối chứng phải được in một con số trên bề mặt để đánh dấu vĩnh viễn.
C. Mẫu ăn mòn đối chứng phải được làm sạch hoàn toàn và rửa sạch metanol bằng chất tẩy nhờn thương mại thích hợp để loại bỏ tạp chất và bảo quản dầu/dầu bôi trơn. Sau đó nó được cân, chính xác đến miligam và ghi lại để tham khảo sau.
D. Mẫu đối chứng phải được cố định vào giá đỡ mẫu đối chứng bằng nhôm hoặc phi kim loại, có cố định và miếng đệm làm bằng nhựa không đen, tốt nhất là nylon, cách điện với giá đỡ mẫu.
E. Khoảng cách ít nhất 5mm giữa mẫu đối chứng và bề mặt giá đỡ mẫu. Tất cả các mẫu đối chứng phải được đặt ở vị trí vuông góc ít nhất 15 độ và không được chạm vào nhau.
F. Giá đỡ mẫu đối chứng phải được đặt gần mẫu thử để mẫu đối chứng nhận được mức phơi nhiễm môi trường như nhau.
G. Trong quá trình thử nghiệm, sau khi đạt đến chu kỳ thử nghiệm đã định trước, cần lấy mẫu đối chứng ra để phân tích và theo dõi tình hình ăn mòn. Khi phân tích mẫu đối chứng, mẫu đối chứng được lấy từ đầu giá đỡ mẫu đối chứng và chuẩn bị để cân và giảm trọng lượng. Đảm bảo rằng có đủ mẫu đối chứng cho các thử nghiệm phơi nhiễm để có thể thực hiện giám sát ăn mòn thường xuyên. Ngoài ra, để tích lũy dữ liệu, có thể thêm các mẫu đối chứng không có phơi nhiễm vào thử nghiệm để thu được dữ liệu lô.
H. Trước khi cân, làm sạch mẫu đối chứng bằng cát thổi nhẹ (tốt nhất là cát thủy tinh mịn) để loại bỏ các sản phẩm ăn mòn khỏi bề mặt mẫu đối chứng. Ngoài ra còn có một phương pháp làm sạch thay thế/tương đương, phương pháp hóa học, như được mô tả trong ASTM G1. Sau khi làm sạch, lau mẫu đối chứng bằng metanol và cân mẫu, sử dụng Công thức 1 để xác định hao hụt khối lượng:
Mất khối lượng = khối lượng ban đầu - khối lượng sau khi tiếp xúc (Công thức 1)
Báo cáo dữ liệu
So sánh mẫu vật
Sự mất khối lượng của mẫu đối chứng phải được đo và ghi lại sau mỗi bộ chu kỳ được xác định trước (ví dụ, cứ sau 20 chu kỳ). Đây là những dữ liệu tích lũy. Ngoài ra, nếu cần thiết, các mẫu chưa phơi nhiễm có thể được đặt và lấy ra sau bộ chu trình tiếp theo để thu được dữ liệu theo từng giai đoạn.
Mẫu thử nghiệm
Độ rộng ăn mòn hoặc tốc độ ăn mòn của bề mặt có vạch của mẫu thử được đo và ghi lại theo các khoảng thời gian xác định trước (ví dụ: 20 chu kỳ - chỉ trong điều kiện rửa sạch). Khi kết thúc thử nghiệm, hai chiều rộng ăn mòn cơ bản được ghi lại (nếu đánh giá mẫu được phủ), một trong điều kiện rửa sạch và một sau khi cạo và thử băng (xem Tài liệu Hội nghị Bảo vệ và Ăn mòn Ô tô SAE năm 1989 P228, trang 144-5). Theo hướng dẫn, các giá trị trung bình, tối đa và tối thiểu (tổng chiều rộng) của chiều rộng ăn mòn của bề mặt vạch kẻ được ghi lại.
Sự định nghĩa
1. Tổng chiều rộng của sự ăn mòn bề mặt—thước đo khoảng cách (vuông góc với giao điểm của đường vạch) giữa các khu vực không bị ảnh hưởng ở hai bên của đường vạch của màng sơn, tính bằng mm. (Mất độ bám dính giữa lớp phủ và chất nền).
2. Giá trị trung bình—giá trị trung bình của tổng chiều rộng ăn mòn của bề mặt được đo tại các điểm phân bố cách đều nhau với đường đứt nét ở giữa.
3. Giá trị tối đa—tổng chiều rộng của sự ăn mòn bề mặt được đo tại điểm mất độ bám dính lớn nhất, trừ đi kích thước ở cuối đường nét.
4. Tối thiểu - tổng chiều rộng của sự ăn mòn bề mặt được đo tại điểm mất độ bám dính là tối thiểu, trừ đi các kích thước ở cuối dấu gạch ngang.
Buồng thử nghiệm
Buồng thử nghiệm phải có vật liệu hỗ trợ và bao gồm các thông tin sau:
Một buồng thử nghiệm
B Độ ẩm
nhiệt độ C
D Quá trình làm ướt
E Quá trình hút ẩm
F Quá trình gia nhiệt
Quá trình làm mát G
H Quá trình lưu thông không khí
Tôi kích thước
công suất J
Quá trình hiệu chuẩn K
Tôi hiệu chỉnh chu kỳ
M thời gian chuyển tiếp giữa hai giai đoạn
MẸO
1. Tần suất thay đổi độ mặn (hàng tuần hoặc nhanh hơn nếu không chắc chắn tạp chất)
2. Phương pháp chườm nước muối
3. Phương pháp đo PH
Nếu sử dụng máy ghi dữ liệu thì phải cung cấp sơ đồ chu trình cùng với dữ liệu mẫu thử nghiệm. Nếu không sử dụng máy ghi thì bản ghi phải chỉ rõ thời gian chuyển tiếp giữa các điều kiện ở trạng thái ổn định và trạng thái ổn định điển hình.
Bạn muốn thực hiện Thử nghiệm ăn mòn phun muối của riêng mình? Liên hệ Công nghiệp LIB hiện nay.
