鹽霧試驗是汽車零部件試驗驗證中非常重要的耐腐蝕性能驗證手段。汽車零部件中有很多金屬部件,如車身、底盤、發動機等部分,也有很多金屬涂層的部件,如電子電器的裝置,電鍍裝飾零件,緊固件等。只要有金屬的存在,就有可能在腐蝕性環境使用過程中被侵蝕,產生功能或者性能方面的降低或失效。所以,耐腐蝕在汽車設計開發與驗證中,是重要一環,也是汽車作為產品必須要滿足的要求。下面,首先簡單介紹一下鹽霧試驗的基本原理。
由于汽車主要在室外環境中使用,而空氣中含有氧氣、水分、酸性物質等腐蝕因素,再加上溫度和濕度等環境條件的變化,容易產生大氣腐蝕。鹽霧對金屬材料的腐蝕,主要是鹽溶液滲入金屬內部發生電化學反應,導致作為陽極的金屬發生溶解,形成新的化合物,也就是腐蝕物。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子,它很容易穿透金屬氧化層進入金屬內部,破壞金屬的鈍態;同時,氯離子容易被吸附在金屬表面,使金屬更易被破壞。
一、鹽霧試驗方法
鹽霧測試就是一種人造環境的加速耐腐蝕試驗方法,是將一定濃度的鹽水霧化,噴灑在密閉的恒溫實驗箱內。被測樣品在箱內放置一段時間后,觀察樣件的變化,評估其耐腐蝕性能。它是一種加速試驗方法,鹽分濃度可以是自然環境的幾倍到幾十倍,可以大幅度提高腐蝕速度,縮短試驗驗證周期,從而縮短產品開發進度。在自然環境下可能需要數年時間的驗證,通過鹽霧試驗,可以在幾十到幾百小時內就得到相似的試驗效果。
常用的鹽霧試驗方法(GB/T 10125):中性鹽霧試驗(NSS);乙酸鹽霧試驗(AASS);銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS)。
關于試驗周期,國標推薦的有2h、6h、24h、48h、72h、96h、144h、168h、240h、480h、720h、1000h。可根據零件使用的條件,安裝的位置不同而給與不同的要求。例如,車身中上部,由于被侵蝕的幾率相對較低,中性鹽霧試驗滿足240h以上無外觀可見腐蝕即可,而車身下部,由于易被沖擊和侵蝕,一般要求中性鹽霧試驗480h以上無外觀可見腐蝕。
二、試驗結果評價
1、試驗后的產品外觀或除去表面腐蝕產物后的外觀。通常以是否有外觀可見的腐蝕缺陷為合格與否的評價標準,屬于定性分析方法。這里需要注意的是試樣如果是從成品上切割下來的部分,切割邊需要進行保護或適當降低要求,因為已經破環了保護層。
2、腐蝕缺陷的數量和分布。通過計算腐蝕面積與總面積的比值,評價腐蝕的程度,保護評級Rp表示覆蓋層保護基體金屬免遭腐蝕的能力,外觀評級Ra描述試樣的全部外觀,包括由暴露所導致的所有缺陷。具體參見GB/T6461。
3、未發生腐蝕的時間。與外觀評價是對應的,表示剛剛發生腐蝕缺陷的鹽霧試驗時間。
4、質量變化。通過對比試驗前后試樣的重量變化,計算出受腐蝕損失的重量,從而評價耐腐蝕性能。
5、顯微形貌變化。
6、力學性能變化。
三、試驗影響因素
1、PH值。PH值越低,酸性越強,腐蝕性越高。中性鹽霧試驗(NSS) PH值要求為6.5-7.2。
2、溫濕度。金屬腐蝕臨界相對濕度約為70%,過高或過低都會影響鹽霧的腐蝕性能。對于中性鹽霧試驗,溫度35℃較為合適。
3、溶液濃度。濃度在5%較為合適,當高于此值,腐蝕速度可能會降低。