Salzsprühtest von Metallwerkstoffen
Unter Korrosion versteht man die durch die Umwelt verursachte Zerstörung oder Verschlechterung von Materialien oder deren Eigenschaften. Die meiste Korrosion tritt in der atmosphärischen Umgebung auf, die korrosive Bestandteile und Faktoren wie Sauerstoff, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und Schadstoffe enthält.
Salzsprühkorrosion ist eine häufige und zerstörerischste atmosphärische Korrosion. Die Korrosion der Oberfläche metallischer Werkstoffe durch Salzsprühnebel entsteht dadurch, dass die darin enthaltenen Chloridionen in die Oxid- und Schutzschicht der Metalloberfläche eindringen und eine elektrochemische Reaktion mit dem inneren Metall hervorrufen. Gleichzeitig enthalten Chloridionen eine gewisse Hydratationsenergie und werden durch die auf der Metalloberfläche adsorbierten Poren und Risse leicht herausgedrückt und ersetzen den Sauerstoff in der Oxidschicht, wodurch unlösliche Oxide in lösliche Chloride und die passive Oberfläche in umgewandelt werden eine aktive Oberfläche.
Der Salzsprühtest ist ein Umwelttest, der hauptsächlich künstlich simulierte Salzsprühumgebungsbedingungen nutzt, die durch Salzsprühtestgeräte erzeugt werden, um die Korrosionsbeständigkeit von Produkten oder Metallmaterialien zu bewerten. Es ist in zwei Kategorien unterteilt: Bei der einen handelt es sich um einen Expositionstest in natürlicher Umgebung und bei der anderen um einen künstlich beschleunigten, simulierten Salznebel-Umgebungstest.
Der künstlich simulierte Salzsprühumgebungstest verwendet eine Art Testgerät mit einem bestimmten Volumenraum – die Salzsprühtestkammer (wie im Bild gezeigt) – und verwendet künstliche Methoden in ihrem Volumenraum, um eine Salzsprühumgebung zum Testen des Salzsprühnebels zu schaffen Korrosionsbeständigkeit des Produkts. Leistungsqualitätsbewertung.
Im Vergleich zur natürlichen Umgebung kann die Salzkonzentration von Chlorid in der Salznebelumgebung mehrere oder Dutzende Male höher sein als die allgemeine natürliche Umgebung, was die Korrosionsrate erheblich erhöht. Führen Sie einen Salzsprühtest mit dem Produkt durch und erhalten Sie die Ergebnisse. Auch die Zeit wird stark verkürzt. Wenn beispielsweise eine Produktprobe in einer natürlichen Umgebung getestet wird, kann es ein Jahr dauern, bis sie korrodiert. Wenn sie jedoch unter künstlich simulierten Salzsprühumgebungsbedingungen getestet wird, können ähnliche Ergebnisse in nur 24 Stunden erzielt werden.
Im Labor simulierter Salznebel lässt sich in vier Kategorien einteilen:
⑴ Der Neutralsalzsprühtest (NSS-Test) ist die früheste beschleunigte Korrosionstestmethode mit dem breitesten Anwendungsbereich. Als Sprühlösung wird eine 5 %ige Natriumchlorid-Salzlösung verwendet und der pH-Wert der Lösung auf einen neutralen Bereich (6,5–7,2) eingestellt. Die Testtemperatur beträgt 35 Grad und die Sedimentationsrate des Salznebels muss 1 bis 2 ml/80 cm/h betragen.
⑵Der Acetat-Salzsprühtest (ASS-Test) wurde auf der Grundlage des neutralen Salzsprühtests entwickelt. Dabei wird einer 5 %igen Natriumchloridlösung etwas Eisessig zugesetzt, um den pH-Wert der Lösung auf etwa 3 zu senken, wodurch die Lösung sauer wird und der entstehende Salznebel ebenfalls von neutralem Salznebel zu sauer wechselt. Seine Korrosionsrate ist etwa dreimal schneller als beim NSS-Test.
⑶ Der Kupfersalz-beschleunigte Acetat-Salzsprühtest (CASS-Test) ist ein kürzlich im Ausland entwickelter schneller Salzsprühkorrosionstest. Die Prüftemperatur beträgt 50 Grad. Der Salzlösung wird eine kleine Menge Kupfersalz-Kupferchlorid zugesetzt, um eine starke Korrosion hervorzurufen. Seine Korrosionsrate ist etwa achtmal so hoch wie die des NSS-Tests.
⑷ Der Wechselsalzsprühtest ist ein umfassender Salzsprühtest. Es handelt sich um einen neutralen Salzsprühtest sowie einen Test mit konstanter Luftfeuchtigkeit und Hitze. Es wird hauptsächlich für komplette Maschinenprodukte mit Hohlraum verwendet. Durch das Eindringen der feuchten Umgebung entsteht Salzsprühkorrosion nicht nur an der Oberfläche des Produkts, sondern auch im Inneren des Produkts. Es wandelt das Produkt abwechselnd unter zwei Umgebungsbedingungen um: Salznebel und feuchte Hitze, und beurteilt abschließend, ob sich die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Gesamtprodukts ändern.
Ergebnisurteil
Die Prüfergebnisse des Salzsprühnebeltests werden im Allgemeinen eher in qualitativer als in quantitativer Form angegeben. Es gibt vier spezifische Bestimmungsmethoden.
① Die Bewertungsbeurteilungsmethode unterteilt den Prozentsatz der Korrosionsfläche an der Gesamtfläche nach einer bestimmten Methode in mehrere Stufen und verwendet eine bestimmte Stufe als Grundlage für die Qualifizierung. Es eignet sich zur Auswertung flacher Proben.
② Bei der Wiegebeurteilungsmethode wird die Probe vor und nach dem Korrosionstest gewogen und der durch Korrosion verlorene Gewichtsverlust berechnet, um die Korrosionsbeständigkeitsqualität der Probe zu bewerten. Es eignet sich besonders zur Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit bestimmter Metalle.
③ Die Methode zur Bestimmung des Aussehens des Korrosionsprodukts ist qualitativ. Dabei wird festgestellt, ob das Produkt nach dem Salzsprühkorrosionstest Korrosionserscheinungen aufweist. Diese Methode wird hauptsächlich in allgemeinen Produktnormen verwendet.
④ Die statistische Analysemethode für Korrosionsdaten bietet eine Methode zum Entwerfen von Korrosionstests, zum Analysieren von Korrosionsdaten und zum Bestimmen des Konfidenzniveaus von Korrosionsdaten. Es wird hauptsächlich zur Analyse und Zählung von Korrosionssituationen verwendet und nicht speziell zur Bestimmung der Qualität eines bestimmten Produkts.
Salzsprühtest von Edelstahl
Der Salzsprühtest wurde Anfang des 20. Jahrhunderts erfunden und ist der am längsten verwendete „Korrosionstest“. Es ist bei Anwendern korrosionsbeständiger Materialien beliebt und hat sich zu einem „universellen“ Test entwickelt. Die Hauptgründe sind folgende: ① Es spart Zeit; ② Die Kosten sind niedrig; ③ Es können verschiedene Materialien getestet werden; ④ Die Ergebnisse sind einfach und klar, was für die Beilegung von Handelsstreitigkeiten von Vorteil ist.
In der Praxis ist der Salzsprühtest von Edelstahl am bekanntesten – wie viele Stunden hält der Salzsprühtest dieses Materials durch? Praktiker müssen mit dieser Problematik vertraut sein.
Materialhersteller verwenden in der Regel Methoden wie eine Passivierungsbehandlung oder die Verbesserung des Oberflächenpoliergrades, um die Salzsprühtestzeit von Edelstahl zu verlängern. Der kritischste Faktor ist jedoch die Zusammensetzung des Edelstahls selbst, nämlich der Gehalt an Chrom, Molybdän und Nickel.
Je höher der Gehalt der beiden Elemente Chrom und Molybdän ist, desto höher ist die erforderliche Korrosionsbeständigkeit, um der Entstehung von Lochfraß und Spaltkorrosion zu widerstehen. Diese Korrosionsbeständigkeit wird durch den sogenannten Pitting Resistance Equivalent (PRE)-Wert ausgedrückt: PRE=%Cr+3.3×%Mo.
Obwohl Nickel die Beständigkeit von Stahl gegenüber Lochfraß und Spaltkorrosion nicht erhöht, kann es die Korrosionsrate nach Beginn des Korrosionsprozesses wirksam verlangsamen. Austenitischer rostfreier Stahl mit Nickel schneidet daher bei Salzsprühtests häufig besser ab und sein Korrosionsphänomen ist viel weniger schwerwiegend als ferritischer rostfreier Stahl mit niedrigem Nickelgehalt und ähnlicher Lochkorrosionsbeständigkeit.
Wenig Wissen: Bei Standard 304 beträgt die Standzeit bei neutralem Salzsprühnebel im Allgemeinen zwischen 48 und 72 Stunden; Bei Standard 316 liegt die Neutralsalzsprühdauer im Allgemeinen zwischen 72 und 120 Stunden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Salzsprühtest große Mängel bei der Leistungsprüfung von Edelstahl aufweist. Der Chloridgehalt des Salzsprühnebels im Salzsprühnebeltest ist extrem hoch und liegt weit über dem in der realen Umgebung. Daher korrodiert Edelstahl, der in einer tatsächlichen Anwendungsumgebung mit sehr niedrigem Chloridgehalt korrosionsbeständig ist, auch im Salzsprühtest.
Der Salzsprühtest verändert das Korrosionsverhalten von Edelstahl und kann nicht als beschleunigter Test oder Simulationsexperiment angesehen werden. Die Ergebnisse sind einseitig und stehen in keinem gleichwertigen Zusammenhang mit der tatsächlichen Leistung des letztendlich verwendeten Edelstahls.
Mit der Salzsprühnebelprüfung können wir also die Korrosionsbeständigkeit verschiedener Edelstahlarten vergleichen, mit dieser Prüfung kann jedoch nur das Material bewertet werden. Bei der gezielten Auswahl von Edelstahlmaterialien liefert die Salzsprühnebelprüfung allein oft keine ausreichenden Informationen, da uns das Verständnis für den Zusammenhang zwischen Testbedingungen und tatsächlichen Anwendungsumgebungen fehlt.
Aus dem gleichen Grund ist es nicht möglich, die Lebensdauer eines Produkts allein anhand der Salzsprühnebelprüfung von Edelstahlproben abzuschätzen.
Darüber hinaus sind keine Vergleiche zwischen verschiedenen Stahlsorten möglich. Beispielsweise können wir Edelstahl und beschichteten Kohlenstoffstahl nicht vergleichen, da die Korrosionsmechanismen der beiden im Test verwendeten Materialien völlig unterschiedlich sind und die Testergebnisse für die endgültige tatsächliche Einsatzumgebung nicht relevant sind. Sex ist auch nicht dasselbe.
