Одним из наиболее широко используемых ускоренных коррозионных испытаний, применяемых для оценки воздействия металлов и защитных покрытий в условиях постоянной эксплуатации, является... испытание в соляном туманеПри планировании бюджета на испытательную систему или поставщиков полезно знать, что цена на камеры солевого тумана может начинаться от нескольких тысяч долларов США за базовые настольные системы и значительно возрастать, вплоть до больших шкафов с климатическими возможностями и готовых испытательных линий. Как варианты покупки, так и возможности камер определяют степень точности испытаний по отношению к образцу и их полезность для прогнозирования реальных условий эксплуатации.

Базовые параметры, определяющие условия соляного тумана.

Стандартизированные испытания в солевом тумане (например, по стандартам ASTM B117 и ISO 9227) требуют использования нейтрального солевого раствора, обычно 5%-ного по массе хлорида натрия, температуры окружающей среды в камере приблизительно 35 °C и режима осаждения капель, который поддерживает образцы постоянно влажными под тонким слоем распыляемой жидкости. pH нейтрального солевого раствора обычно поддерживается на уровне приблизительно 6.5–7.2. В результате образуются очень коррозионно-активные, насыщенные кислородом водные пленки на открытых поверхностях, что значительно ускоряет электрохимическое воздействие на поверхность по сравнению с большинством атмосферных условий. Испытания могут быть воспроизводимы в разных лабораториях благодаря соответствию стандартной процедуре, концентрации раствора, устойчивости к температуре и контролю сбора/осаждения.

Как концентрация и температура влияют на кинетику коррозии

Основные скорости коррозии в туманной камере обусловлены концентрацией соли и температурой. При увеличении количества NaCl повышается ионная проводимость поверхностных пленок, и между дефектами покрытия и нижележащим металлом возникают более интенсивные гальванические токи, что увеличивает скорость локального ржавления и коррозии, влияя на результаты подпленочной коррозии. Аналогично, с повышением температуры в камере увеличивается скорость химических реакций, и обычно уменьшается растворимость кислорода в тонкой пленке, что может изменить баланс между равномерной и точечной коррозией. Стандарты стабилизируют концентрацию и температуру, поскольку незначительные отклонения вызывают значительные и нелинейные сдвиги во времени до отказа; данные не соответствующих стандартам лабораторий могут не коррелировать с нормативными данными.

Характеристики капель, скорость осаждения и видимая степень тяжести

Сочетание распылителя, конструкции форсунки и схемы воздушного потока внутри камеры, в которой находится форсунка, контролирует распределение размера капель и скорость их осаждения на поверхности образца. Мелкодисперсный аэрозоль образует достаточно тонкую и непрерывную пленку воды, которая способствует постоянному электрохимическому воздействию, тогда как более крупные капли образуют прерывистые слои воды и лужи, которые могут увеличивать трещины, а также локальные лужи, которые могут усиливать локальную коррозию. Стандарт предписывает контролировать скорость сбора (масса собранного конденсата на единицу площади в час), поскольку этот фактор связан с уровнем влажности образца и, следовательно, с уровнем жесткости испытания.

Контроль pH и различные варианты испытательных атмосфер

Один из вариантов — нейтральный солевой туман (NSS). Преднамеренное снижение pH или добавление агрессивных ионов в испытания направлено на моделирование более агрессивных или специфических условий в полевых условиях, например, испытания с подкислением или ускорением с помощью меди (AASS и CASS). Подкисление стимулирует более быстрое образование пузырей на краске и разрушение клеевых соединений, а добавление солей меди способствует потускнению и быстрому разрушению определенных покрытий. Выбор правильного варианта также очень важен: неправильное испытание может недооценивать или переоценивать поведение в полевых условиях, поэтому лаборатории и проектировщики должны подбирать химический состав испытаний в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации.

Характеристики покрытия: барьерные свойства, адгезия и коррозия, вызванная дефектами.

Эффективность покрытия в испытаниях в соляном тумане определяется тремя одновременно проявляющимися его характеристиками: барьерными свойствами, адгезией к подложке и поведением в местах дефектов. Барьерные покрытия высокого качества (на основе фулана) замедляют как равномерное, так и подпленочное распространение, замедляют проникновение ионов и ограничивают доступ электролита к металлу. Адгезия препятствует отслоению покрытия в случае накопления осмотического или коррозионного давления на границе раздела; слабая адгезия превращает медленное окисление металла в быстрое образование пузырей и подпленочную ползучесть. Локализованные ячейки начинают образовываться в небольших микропорах, линиях разметки или пористости, что значительно сокращает срок службы защитного покрытия таких систем. Испытания в соляном тумане специально направлены на усиление таких видов разрушения, чтобы можно было надежно сравнивать эмаль, порошковое покрытие, конверсионное покрытие, грунтовки и финишные покрытия в контролируемом стресс-тесте.

Продолжительность тестирования, цикличность и актуальность в реальном мире.

При испытании покрытия в солевом тумане результаты теста основываются на трех сопутствующих качествах покрытия, а именно: его барьерных свойствах, адгезии к подложке и поведении в местах дефектов. Барьерные покрытия с высоким качеством препятствуют равномерному и подпленочному распространению, препятствуют проникновению ионов и ограничивают доступ электролита к металлу. В ситуациях, когда на границе раздела может накапливаться осмотическое или коррозионное давление, адгезия предотвращает расслоение покрытия, а прочная адгезия превратит медленное окисление металла в быстрое образование пузырей и трещин. Локализованное образование ячеек начинается в мельчайших проколах, линиях царапин или пористости, и это значительно сокращает срок службы защитного покрытия таких систем. Испытания на миграцию солей специально разработаны для проверки таких моделей разрушения, которые можно точно сравнить в контролируемом стресс-тесте при хранении эмали, порошкового покрытия, конверсионного покрытия, грунтовки и финишных покрытий.

Практические аспекты для лабораторий и проектировщиков.

Выбор камеры и метода испытаний предполагает компромисс между бюджетом, производительностью и репрезентативностью. Простые настольные камеры для испытаний в соляном тумане дешевле и могут использоваться для приемочных испытаний на производственном уровне, хотя более совершенные камеры с возможностью контролируемого нагрева, превосходной равномерностью осаждения и автоматической записью данных стоят очень дорого. Использование услуг таких компаний-поставщиков, как... LISUNВы найдете множество машин и принадлежностей, подходящих по размеру к рабочим помещениям, от крупных установок с улучшенным контролем температуры и системами форсунок; чтобы узнать точные цены на камеры солевого тумана, которые наилучшим образом соответствуют вашим потребностям и требованиям, быстрее всего связаться с поставщиками напрямую.

Рисунок: Установка для испытаний в соляном тумане

Интерпретация результатов и совершенствование систем нанесения покрытий.

Другой вариант камеры и метода испытаний — это компромисс между бюджетом, производительностью и репрезентативностью. Менее затратными являются простые настольные камеры с солевым туманом, которые можно использовать в исследованиях приемки на уровне производства, хотя более сложные камеры с возможностью контролируемого нагрева, отличной равномерностью осаждения и автоматической записью данных стоят чрезвычайно дорого. В компаниях-поставщиках, таких как... LISUNОднако, вы найдете здесь широкий ассортимент оборудования, которое поставляется в виде дополнительных принадлежностей, позволяющих адаптировать его к размерам обрабатываемых предметов, вплоть до крупных изделий, со встроенной регулировкой температуры и форсунками; чтобы узнать точную стоимость камер солевого тумана, которые наилучшим образом соответствуют вашим требованиям и спецификациям, быстрее всего связаться с самими поставщиками.

Заключение

Испытание соляным туманом Это эффективный ускоренный тест для выявления слабых мест покрытия и сравнительной оценки качества защитных мер, однако его эффективность весьма условна. Незначительные изменения концентрации NaCl, температуры, осаждения капель и добавления кислот или меди приводят к существенным изменениям кинетики коррозии и характера разрушения. Необходимо знать обычные параметры, выбрать подходящий вариант в зависимости от условий эксплуатации и интерпретировать результаты как относительные показатели, а не как точные прогнозы срока службы.