Preskus kovinskih materialov s solnim pršenjem
Korozija je uničenje ali poslabšanje materialov ali njihovih lastnosti, ki jih povzroči okolje. Večina korozije se pojavi v atmosferskem okolju, ki vsebuje korozivne komponente in dejavnike, kot so kisik, vlaga, temperaturne spremembe in onesnaževala.
Korozija s solnim pršenjem je pogosta in najbolj uničujoča atmosferska korozija. Korozija površine kovinskih materialov zaradi solnega razpršila je posledica kloridnih ionov, ki jih vsebuje, prodrejo skozi oksidno plast in zaščitno plast kovinske površine ter povzročijo elektrokemično reakcijo z notranjo kovino. Hkrati kloridni ioni vsebujejo določeno količino hidratacijske energije in jih zlahka iztisnejo pore in razpoke, adsorbirane na kovinski površini, ter nadomestijo kisik v oksidni plasti, netopne okside spremenijo v topne kloride in pasivno površino spremenijo v aktivno površino.
Preskus s solnim pršenjem je okoljski preskus, ki v glavnem uporablja umetne simulirane okoljske pogoje s slanim pršenjem, ki jih ustvari oprema za preskušanje s slanim pršenjem, za oceno korozijske odpornosti izdelkov ali kovinskih materialov. Razdeljen je v dve kategoriji, ena je preskus izpostavljenosti naravnega okolja, druga pa umetno pospešeno simulirano okoljsko testiranje s slanim pršenjem.
Preskus umetnega simuliranega okolja s slanim pršenjem uporablja nekakšno preskusno opremo z določenim volumskim prostorom – preskusno komoro s slanim pršenjem (kot je prikazano na sliki) in uporablja umetne metode v svojem volumskem prostoru za ustvarjanje okolja s slanim pršenjem za testiranje slanega prha. odpornost izdelka proti koroziji. Ocena kakovosti delovanja.
V primerjavi z naravnim okoljem je lahko koncentracija soli klorida v okolju solnega pršila nekajkrat ali desetkrat večja kot v splošnem naravnem okolju, kar močno poveča stopnjo korozije. Na izdelku izvedite test s slanim pršilom in pridobite rezultate. Tudi čas je močno skrajšan. Na primer, če je vzorec izdelka preizkušen v naravnem okolju izpostavljenosti, lahko traja eno leto, da zarjavi, če pa ga preizkušamo pod umetno simuliranimi okoljskimi pogoji slanega pršila, lahko podobne rezultate dobimo v samo 24 urah.
Laboratorijsko simulirano solno pršilo lahko razdelimo v štiri kategorije:
⑴ Preskus z nevtralnim solnim razpršilom (test NSS) je najzgodnejša metoda pospešenega testiranja korozije z najširšim področjem uporabe. Uporablja 5-odstotno raztopino soli natrijevega klorida, vrednost pH raztopine pa je prilagojena na nevtralno območje (6,5–7,2) kot raztopino za pršenje. Preskusna temperatura je 35 stopinj, stopnja sedimentacije solnega razpršila pa mora biti 1 ~ 2 ml/80 cm/h.
⑵Preskus acetatnega solnega pršila (ASS test) je razvit na podlagi preskusa nevtralnega slanega pršila. 5-odstotni raztopini natrijevega klorida doda nekaj ledocetne kisline, da zniža pH raztopine na približno 3, zaradi česar raztopina postane kisla, nastali slani prš pa se prav tako spremeni iz nevtralnega slanega pršila v kislo. Njegova stopnja korozije je približno 3-krat hitrejša od preskusa NSS.
⑶ Preskus z bakrovo soljo, pospešen z acetatnim solnim pršenjem (test CASS) je hiter preskus korozije s solnim pršenjem, ki so ga pred kratkim razvili v tujini. Preskusna temperatura je 50 stopinj. V raztopino soli se doda majhna količina bakrove soli-bakrovega klorida, da močno povzroči korozijo. Njegova stopnja korozije je približno 8-krat večja kot pri testu NSS.
⑷ Preskus z izmeničnim slanim pršenjem je celovit preskus s slanim pršenjem. To je preskus z nevtralnim slanim pršenjem ter preskusom stalne vlažnosti in toplote. Uporablja se predvsem za popolne strojne izdelke votlinskega tipa. Zaradi prodiranja v vlažno okolje se solna razpršenost ne pojavi samo na površini izdelka, temveč tudi v notranjosti izdelka. Izdelek izmenično pretvarja pod dvema okoljskima pogojema: solnim pršenjem in vlažno vročino, ter na koncu oceni, ali je prišlo do sprememb v električnih in mehanskih lastnostih celotnega izdelka.
Rezultatska presoja
Rezultati testa s slanim pršenjem so na splošno podani v kvalitativni obliki in ne v kvantitativni obliki. Obstajajo štiri posebne metode določanja.
① Metoda ocenjevanja razdeli odstotek površine korozije glede na celotno površino na več ravni v skladu z določeno metodo in uporablja določeno raven kot osnovo za kvalifikacijo. Primeren je za ocenjevanje ravnih vzorcev.
② Metoda presoje tehtanja je metoda tehtanja vzorca pred in po preskusu korozije ter izračunavanja teže, izgubljene zaradi korozije, da se oceni kakovost vzorca proti koroziji. Posebej primeren je za oceno kakovosti korozijske odpornosti nekaterih kovin.
③ Metoda določanja videza produkta korozije je kvalitativna. Ugotavlja, ali ima izdelek korozijske pojave po preskusu korozije s slano prho. Ta metoda se večinoma uporablja v splošnih standardih izdelkov.
④ Metoda statistične analize podatkov o koroziji zagotavlja metodo za načrtovanje korozijskih preskusov, analizo podatkov o koroziji in določanje stopnje zaupanja podatkov o koroziji. Uporablja se predvsem za analizo in štetje korozijskih situacij, ne pa posebej za določanje kakovosti določenega izdelka.
Preskus nerjavečega jekla s solnim pršenjem
Preskus s solnim razpršilom je bil izumljen v začetku 20. stoletja in je najdlje uporabljen "preskus korozije". Naklonjen je uporabnikom korozijsko odpornih materialov in je postal "univerzalen" test. Glavni razlogi so naslednji: ① Prihrani čas; ② Stroški so nizki; ③ Testirati je mogoče različne materiale; ④ Rezultati so preprosti in jasni, kar je koristno za reševanje gospodarskih sporov.
V praktičnih aplikacijah je najbolj poznan test nerjavečega jekla s slanim pršenjem – koliko ur lahko traja preskus s slanim pršenjem tega materiala? Strokovnjaki morajo biti seznanjeni s to problematiko.
Proizvajalci materialov običajno uporabljajo metode, kot je pasivizacija ali izboljšanje stopnje poliranja površine, da podaljšajo čas preskusa solnega razpršila nerjavečega jekla. Toda najbolj kritičen odločilni dejavnik je sestava samega nerjavnega jekla, in sicer vsebnost kroma, molibdena in niklja.
Višja kot je vsebnost obeh elementov kroma in molibdena, močnejša je odpornost proti koroziji, ki je potrebna za odpornost proti pojavu luknjičaste in razpokane korozije. Ta odpornost proti koroziji je izražena s tako imenovano vrednostjo ekvivalenta odpornosti proti jamičasti odpornosti (PRE): PRE=%Cr+3.3×%Mo.
Čeprav nikelj ne poveča odpornosti jekla proti luknjičasti in razpokani koroziji, lahko učinkovito upočasni stopnjo korozije, ko se proces korozije že začne. Zato se avstenitno nerjavno jeklo, ki vsebuje nikelj, pogosto bolje obnese pri preskusih s solnim pršenjem, njegov korozijski pojav pa je veliko manj resen kot feritno nerjavno jeklo z nizko vsebnostjo niklja s podobno odpornostjo proti jamičasti koroziji.
Malo znanja: za standard 304 je nevtralni solni sprej običajno med 48 in 72 urami; za standard 316 je nevtralni solni sprej običajno med 72 in 120 urami.
Poudariti je treba, da ima preskus s slanim pršenjem velike pomanjkljivosti pri testiranju učinkovitosti nerjavnega jekla. Vsebnost klorida v slanem razpršilu pri preskusu s slanim razpršilom je izredno visoka in daleč presega tisto v resničnem okolju. Zato bo nerjavno jeklo, ki je odporno proti koroziji v dejanskem okolju uporabe z zelo nizko vsebnostjo klorida, tudi korodirano pri preskusu s slanim pršenjem.
Preskus s slano prho spremeni korozijsko obnašanje nerjavnega jekla in ga ni mogoče obravnavati kot pospešeni preskus ali simulacijski poskus. Rezultati so enostranski in nimajo enakovrednega razmerja z dejansko zmogljivostjo nerjavečega jekla, ki je na koncu dano v uporabo.
Tako lahko uporabimo testiranje s slanim pršenjem, da primerjamo korozijsko odpornost različnih vrst nerjavnega jekla, vendar lahko s tem preskusom samo ocenimo material. Pri specifični izbiri materialov iz nerjavečega jekla samo preizkušanje slanega razpršila pogosto ne zagotavlja zadostnih informacij, ker nimamo zadostnega razumevanja povezave med preskusnimi pogoji in dejanskimi okolji uporabe.
Iz istega razloga ni mogoče oceniti življenjske dobe izdelka samo na podlagi testiranja vzorcev iz nerjavečega jekla v razpršeni soli.
Poleg tega ni mogoče narediti primerjav med različnimi vrstami jekla. Na primer, ne moremo primerjati nerjavečega jekla in prevlečenega ogljikovega jekla, ker sta mehanizma korozije obeh materialov, uporabljenih v preskusu, popolnoma različna, rezultati preskusa pa niso pomembni za končno dejansko okolje uporabe. Tudi spol ni enak.
