Prova in nebbia salina di materiali metallici
La corrosione è la distruzione o il deterioramento dei materiali o delle loro proprietà causato dall'ambiente. La maggior parte della corrosione si verifica nell'ambiente atmosferico, che contiene componenti e fattori corrosivi come ossigeno, umidità, variazioni di temperatura e sostanze inquinanti.
La corrosione da nebbia salina è una corrosione atmosferica comune e più distruttiva. La corrosione della superficie dei materiali metallici mediante nebbia salina è causata dagli ioni cloruro in essa contenuti che penetrano nello strato di ossido e nello strato protettivo della superficie metallica e provocano una reazione elettrochimica con il metallo interno. Allo stesso tempo, gli ioni cloruro contengono una certa quantità di energia di idratazione e vengono facilmente espulsi dai pori e dalle fessure adsorbiti sulla superficie metallica e sostituiscono l'ossigeno nello strato di ossido, trasformando gli ossidi insolubili in cloruri solubili e trasformando la superficie passiva in una superficie attiva.
Il test in nebbia salina è un test ambientale che utilizza principalmente condizioni ambientali simulate artificiali in nebbia salina create da apparecchiature di prova in nebbia salina per valutare la resistenza alla corrosione di prodotti o materiali metallici. È diviso in due categorie, una è un test di esposizione all'ambiente naturale e l'altra è un test ambientale simulato con nebbia salina accelerato artificiale.
Il test dell'ambiente in nebbia salina simulato artificiale utilizza un tipo di attrezzatura di prova con un certo spazio volumetrico: la camera di prova in nebbia salina (come mostrato nell'immagine) e utilizza metodi artificiali nel suo spazio volumetrico per creare un ambiente in nebbia salina per testare la nebbia salina resistenza alla corrosione del prodotto. Valutazione della qualità delle prestazioni.
Rispetto all'ambiente naturale, la concentrazione di sale di cloruro nell'ambiente in nebbia salina può essere diverse o decine di volte quella dell'ambiente naturale generale, il che aumenta notevolmente il tasso di corrosione. Effettuare un test in nebbia salina sul prodotto e ottenere i risultati. Anche i tempi sono notevolmente ridotti. Ad esempio, se un campione di prodotto viene testato in un ambiente di esposizione naturale, potrebbe essere necessario un anno prima che si corroda, ma se testato in condizioni ambientali di nebbia salina simulate artificialmente, risultati simili possono essere ottenuti in sole 24 ore.
La nebbia salina simulata in laboratorio può essere divisa in quattro categorie:
⑴ Il test in nebbia salina neutra (test NSS) è il primo metodo di prova di corrosione accelerata con il campo di applicazione più ampio. Utilizza una soluzione salina di cloruro di sodio al 5% e il valore del pH della soluzione viene regolato su un intervallo neutro (6,5~7,2) come soluzione spray. La temperatura del test è di 35 gradi e la velocità di sedimentazione della nebbia salina deve essere di 1~2 ml/80 cm/ora.
⑵Il test in nebbia salina con acetato (test ASS) è sviluppato sulla base del test in nebbia salina neutra. Si aggiunge un po' di acido acetico glaciale a una soluzione di cloruro di sodio al 5% per ridurre il valore del pH della soluzione a circa 3, rendendo la soluzione acida, e anche la nebbia salina risultante cambia da nebbia salina neutra ad acida. La sua velocità di corrosione è circa 3 volte più veloce rispetto al test NSS.
⑶ Il test in nebbia salina con acetato e sale di rame accelerato (test CASS) è un test rapido di corrosione in nebbia salina recentemente sviluppato all'estero. La temperatura di prova è di 50 gradi. Una piccola quantità di sale di rame-cloruro di rame viene aggiunta alla soluzione salina per indurre fortemente la corrosione. Il suo tasso di corrosione è circa 8 volte quello del test NSS.
⑷ Il test in nebbia salina alternata è un test completo in nebbia salina. Si tratta di un test in nebbia salina neutra più un test di umidità e calore costanti. Viene utilizzato principalmente per prodotti di macchine complete a cavità. Attraverso la penetrazione dell'ambiente umido, la corrosione da nebbia salina si verifica non solo sulla superficie del prodotto ma anche all'interno del prodotto. Converte alternativamente il prodotto in due condizioni ambientali: nebbia salina e caldo umido, ed infine valuta se ci sono cambiamenti nelle proprietà elettriche e meccaniche del prodotto completo.
Giudizio di risultato
I risultati del test in nebbia salina sono generalmente forniti in forma qualitativa piuttosto che quantitativa. Esistono quattro metodi di determinazione specifici.
① Il metodo del giudizio di classificazione divide la percentuale dell'area corrosa rispetto all'area totale in più livelli secondo un determinato metodo e utilizza un determinato livello come base per la qualificazione. È adatto per la valutazione di campioni piatti.
② Il metodo di valutazione della pesatura è un metodo per pesare il campione prima e dopo il test di corrosione e calcolare il peso perso per corrosione per valutare la qualità di resistenza alla corrosione del campione. È particolarmente adatto per valutare la qualità di resistenza alla corrosione di alcuni metalli.
③ Il metodo di determinazione dell'aspetto del prodotto della corrosione è qualitativo. Determina se il prodotto presenta fenomeni di corrosione dopo la prova di corrosione in nebbia salina. Questo metodo è utilizzato principalmente nelle norme generali di prodotto.
④ Il metodo di analisi statistica dei dati sulla corrosione fornisce un metodo per progettare test di corrosione, analizzare i dati di corrosione e determinare il livello di confidenza dei dati di corrosione. Viene utilizzato principalmente per analizzare e contare le situazioni di corrosione, piuttosto che utilizzato specificamente per determinare la qualità di un prodotto specifico.
Prova in nebbia salina dell'acciaio inossidabile
Il test in nebbia salina è stato inventato all'inizio del XX secolo ed è il "test di corrosione" più utilizzato da più tempo. È preferito dagli utilizzatori di materiali resistenti alla corrosione ed è diventato un test "universale". I motivi principali sono i seguenti: ① Fa risparmiare tempo; ② Il costo è basso; ③ È possibile testare una varietà di materiali; ④ I risultati sono semplici e chiari, il che è vantaggioso per la risoluzione delle controversie commerciali.
Nelle applicazioni pratiche, la prova in nebbia salina dell'acciaio inossidabile è la più conosciuta: quante ore può durare la prova in nebbia salina di questo materiale? I professionisti devono avere familiarità con questo problema.
I produttori di materiali solitamente utilizzano metodi come il trattamento di passivazione o il miglioramento del livello di lucidatura della superficie per aumentare il tempo di prova in nebbia salina dell'acciaio inossidabile. Ma il fattore determinante più critico è la composizione dell’acciaio inossidabile stesso, ovvero il contenuto di cromo, molibdeno e nichel.
Maggiore è il contenuto dei due elementi cromo e molibdeno, maggiore è la resistenza alla corrosione necessaria per resistere all'insorgenza della vaiolatura e della corrosione interstiziale. Questa resistenza alla corrosione è espressa dal cosiddetto valore di resistenza equivalente alla vaiolatura (PRE): PRE=%Cr+3.3×%Mo.
Sebbene il nichel non aumenti la resistenza dell'acciaio alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale, può effettivamente rallentare la velocità di corrosione dopo l'inizio del processo di corrosione. Pertanto, l'acciaio inossidabile austenitico contenente nichel spesso offre prestazioni migliori nei test in nebbia salina e il suo fenomeno di corrosione è molto meno grave rispetto all'acciaio inossidabile ferritico a basso contenuto di nichel con resistenza alla corrosione per vaiolatura simile.
Poca conoscenza: per lo standard 304, la nebbia salina neutra è generalmente compresa tra 48 e 72 ore; per lo standard 316 la nebbia salina neutra è generalmente compresa tra 72 e 120 ore.
Va sottolineato che il test in nebbia salina presenta importanti difetti nel testare le prestazioni dell'acciaio inossidabile. Il contenuto di cloruro della nebbia salina nel test della nebbia salina è estremamente elevato, superando di gran lunga quello dell'ambiente reale. Pertanto, anche l'acciaio inossidabile che può resistere alla corrosione in un ambiente applicativo reale con un contenuto di cloruro molto basso verrà corroso nel test in nebbia salina.
Il test in nebbia salina modifica il comportamento alla corrosione dell'acciaio inossidabile e non può essere considerato un test accelerato o un esperimento di simulazione. I risultati sono unilaterali e non hanno alcun rapporto equivalente con le prestazioni effettive dell’acciaio inossidabile utilizzato alla fine.
Quindi possiamo utilizzare il test in nebbia salina per confrontare la resistenza alla corrosione di diversi tipi di acciaio inossidabile, ma questo test può solo valutare il materiale. Quando si selezionano specificamente i materiali in acciaio inossidabile, il solo test in nebbia salina spesso non fornisce informazioni sufficienti perché non abbiamo una comprensione sufficiente della connessione tra le condizioni di test e gli ambienti di applicazione reali.
Per lo stesso motivo, non è possibile stimare la durata di un prodotto basandosi esclusivamente sul test in nebbia salina di campioni di acciaio inossidabile.
Inoltre non è possibile effettuare confronti tra diversi tipi di acciaio. Ad esempio, non possiamo confrontare l’acciaio inossidabile e l’acciaio al carbonio rivestito perché i meccanismi di corrosione dei due materiali utilizzati nel test sono completamente diversi e i risultati del test non sono rilevanti per l’ambiente di utilizzo effettivo finale. Anche il sesso non è lo stesso.
