鹽霧試驗(yàn)

腐蝕是材料或其性能在環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)。大多數(shù)的腐蝕發(fā)生在大氣環(huán)境中，大氣中含有氧氣、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。

鹽霧腐蝕就是一種常見(jiàn)和最有破壞性的大氣腐蝕。鹽霧對(duì)金屬材料表面的腐蝕是由于含有的氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護(hù)層與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)引起的。同時(shí)，氯離子含有一定的水合能，易被吸附在金屬表面的孔隙、裂縫排擠并取代氧化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化態(tài)表面變成活潑表面。

鹽霧試驗(yàn)是一種主要利用鹽霧試驗(yàn)設(shè)備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)考核產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗(yàn)。它分為二大類，一類為天然環(huán)境暴露試驗(yàn)，另一類為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)。

人工模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)是利用一種具有一定容積空間的試驗(yàn)設(shè)備——鹽霧試驗(yàn)箱（如圖），在其容積空間內(nèi)用人工的方法，造成鹽霧環(huán)境來(lái)對(duì)產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核。

它與天然環(huán)境相比，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大提高，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，得出結(jié)果的時(shí)間也大大縮短。如在天然暴露環(huán)境下對(duì)某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗(yàn)，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗(yàn)，只要24小時(shí)，即可得到相似的結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)室模擬鹽霧可以分為四類：

⑴中性鹽霧試驗(yàn)（NSS試驗(yàn)）是出現(xiàn)最早目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣的一種加速腐蝕試驗(yàn)方法。它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調(diào)在中性范圍（6.5～7.2）作為噴霧用的溶液。試驗(yàn)溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1～2ml/80cm/h。

⑵醋酸鹽霧試驗(yàn)（ASS試驗(yàn)）是在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，最后形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗(yàn)快3倍左右。

⑶銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)（CASS試驗(yàn)）是國(guó)外新近發(fā)展起來(lái)的一種快速鹽霧腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽-氯化銅，強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗(yàn)的8倍。

⑷交變鹽霧試驗(yàn)是一種綜合鹽霧試驗(yàn)，它實(shí)際上是中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱試驗(yàn)。它主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品，通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。它是將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換，最后考核整機(jī)產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能有無(wú)變化。

結(jié)果判定

鹽霧測(cè)試的試驗(yàn)結(jié)果一般以定性形式而不是定量形式給出的。具體判定方法有四種。

①評(píng)級(jí)判定法是把腐蝕面積與總面積之比的百分?jǐn)?shù)按一定的方法劃分成幾個(gè)級(jí)別，以某一個(gè)級(jí)別作為合格判定依據(jù)，它適合平板樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)。

②稱重判定法是通過(guò)對(duì)腐蝕試驗(yàn)前后樣品的重量進(jìn)行稱重的方法，計(jì)算出受腐蝕損失的重量來(lái)對(duì)樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，它特別適用于對(duì)某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行考核。

③腐蝕物出現(xiàn)判定法是一種定性的判定法，它以鹽霧腐蝕試驗(yàn)后，產(chǎn)品是否產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行判定，一般產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中大多采用此方法。

④腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法提供了設(shè)計(jì)腐蝕試驗(yàn)、分析腐蝕數(shù)據(jù)、確定腐蝕數(shù)據(jù)的置信度的方法，它主要用于分析、統(tǒng)計(jì)腐蝕情況，而不是具體用于某一具體產(chǎn)品的質(zhì)量判定。

不銹鋼的鹽霧測(cè)試

鹽霧試驗(yàn)發(fā)明于二十世紀(jì)初，是使用最久的“腐蝕試驗(yàn)”，備受耐腐蝕性材料使用者的青睞，已成為一種“通用”的試驗(yàn)。其原因主要有這么幾點(diǎn)：①省時(shí)；②成本低；③可測(cè)試多種材料；④結(jié)果簡(jiǎn)單明了，有利商業(yè)爭(zhēng)議的解決。

實(shí)際應(yīng)用中，不銹鋼的鹽霧試驗(yàn)最廣為人知——這個(gè)材料鹽霧測(cè)試可以達(dá)到多少小時(shí)？從業(yè)者對(duì)這個(gè)問(wèn)題一定不陌生。

材料商通常會(huì)用鈍化處理或提高表面拋光等級(jí)等方法，來(lái)提高不銹鋼的鹽霧測(cè)試時(shí)間。但最關(guān)鍵的決定因素還是不銹鋼本身的成分，即鉻、鉬和鎳的含量。

鉻和鉬兩種元素的含量越高，抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕開(kāi)始出現(xiàn)所需要的腐蝕性能越強(qiáng)。這種抗腐蝕性能用所謂的抗點(diǎn)蝕當(dāng)量（PRE）值來(lái)表示：PRE=%Cr+3.3×%Mo。

鎳雖然并不能增加鋼材對(duì)點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的抵抗力，但它可以在腐蝕過(guò)程開(kāi)始后有效地減緩腐蝕速度。因此含鎳的奧氏體不銹鋼在鹽霧試驗(yàn)中往往有更為出色的表現(xiàn)，與抗點(diǎn)蝕當(dāng)量相似的低鎳鐵素體不銹鋼相比，它的銹蝕現(xiàn)象要輕微得多。

小知識(shí)：標(biāo)準(zhǔn)的304，中性鹽霧一般在48～72小時(shí)之間；標(biāo)準(zhǔn)的316，中性鹽霧一般在72～120小時(shí)。

需要指出的是，鹽霧試驗(yàn)在檢測(cè)不銹鋼的性能時(shí)有重大缺陷。鹽霧試驗(yàn)中鹽霧的氯化物含量極高，遠(yuǎn)超真實(shí)環(huán)境，所以能夠在氯化物含量很低的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中抵抗腐蝕的不銹鋼在鹽霧試驗(yàn)中也會(huì)被腐蝕。

鹽霧試驗(yàn)改變了不銹鋼的腐蝕行為，它既不能被視為一種加速試驗(yàn)，也不能看成是一種模擬實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果是片面的，與最終投入使用的不銹鋼實(shí)際性能沒(méi)有等效的關(guān)系。

所以我們可以用鹽霧測(cè)試來(lái)比較不同類型不銹鋼的耐腐蝕性，但此試驗(yàn)僅僅能夠給材料評(píng)級(jí)。具體選擇不銹鋼材料時(shí)，僅僅用鹽霧試驗(yàn)通常并不能提供充足的信息，因?yàn)槲覀儗?duì)試驗(yàn)條件和實(shí)際應(yīng)用環(huán)境之間的聯(lián)系缺乏足夠的了解。

基于同樣的原因，也不可能僅僅根據(jù)不銹鋼樣本的鹽霧試驗(yàn)就估算產(chǎn)品的使用壽命。

另外，不同類別的鋼材之間也無(wú)法進(jìn)行比較，比如我們無(wú)法將不銹鋼和鍍層碳鋼進(jìn)行對(duì)比，因?yàn)樵囼?yàn)中所用的這兩種材料的腐蝕機(jī)理截然不同，其試驗(yàn)結(jié)果和最終實(shí)際使用環(huán)境的相關(guān)性也不相同。

審核編輯 ：李倩