在鹽霧試驗(yàn)中,酸性鹽霧測試(如CASS試驗(yàn))的腐蝕速率通常被認(rèn)為是中性鹽霧測試(NSS試驗(yàn))的 3倍到8倍左右。
這個倍數(shù)不是一個精確的固定值,它會受到以下因素的影響:
被測試的材料: 不同金屬和涂層對酸性和中性環(huán)境的敏感性差異很大。例如:
鋅、鎘等金屬在酸性環(huán)境中腐蝕會顯著加快。
某些裝飾性鍍層(如鍍鉻層)對酸性環(huán)境特別敏感。
不銹鋼在酸性環(huán)境下的耐蝕性相對下降得比在中性環(huán)境下更明顯。
具體的酸性鹽霧標(biāo)準(zhǔn): 雖然常見的酸性鹽霧是CASS(銅加速乙酸鹽霧試驗(yàn)),但不同標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 9227 CASS, ASTM B368 CASS)的細(xì)節(jié)(溫度、pH值精確控制、溶液成分)可能有微小差異,會影響加速倍率。
試驗(yàn)條件和評判標(biāo)準(zhǔn): 即使腐蝕速率加快,后面的“倍數(shù)”還取決于評判腐蝕的指標(biāo)(如出現(xiàn)腐蝕的時間、腐蝕面積、失重等)。
為什么酸性鹽霧腐蝕更快?關(guān)鍵原因:
pH值降低(核心因素):
氫離子還原: 酸提供了豐富的氫離子(H?),作為陰極反應(yīng)物,加速了金屬的陽極溶解(腐蝕)。
破壞鈍化膜: 許多金屬(如鋁、不銹鋼、鍍鉻層)依靠表面形成的致密氧化膜(鈍化膜)來防腐。酸能有效溶解或破壞這層保護(hù)膜,使基底金屬暴露并快速腐蝕。
增加溶液導(dǎo)電性: 酸性溶液通常具有更高的電導(dǎo)率,加速了電化學(xué)腐蝕過程。
中性鹽霧(NSS): pH值在6.5 - 7.2之間(接近中性)。腐蝕主要是氯離子的作用。
酸性鹽霧(如CASS): pH值被刻意調(diào)低到3.1 - 3.3(強(qiáng)酸性環(huán)境)。酸(通常是乙酸/冰醋酸)的存在極大地促進(jìn)了以下過程:
銅離子加速(CASS):
CASS試驗(yàn)在鹽溶液中額外加入了氯化銅(CuCl?·2H?O)。
銅離子(Cu2?)在金屬表面(特別是電位較負(fù)的金屬如鋅)發(fā)生還原沉積(Cu2? + 2e? → Cu),形成微小的銅陰極。
這些銅點(diǎn)與基底金屬(陽極)形成高效的微電池,極大地促進(jìn)了局部腐蝕(點(diǎn)蝕)。這是CASS試驗(yàn)得名“銅加速”的原因。
溫度(通常更高):
NSS試驗(yàn)溫度通常為35°C ± 2°C。
CASS試驗(yàn)溫度通常為50°C ± 2°C。更高的溫度本身就會加快化學(xué)反應(yīng)速率(包括腐蝕反應(yīng))。
總結(jié)與建議:
普遍接受的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)是:CASS等酸性鹽霧試驗(yàn)的腐蝕速率大約是中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)的 3到8倍。
對于裝飾性鍍鉻層(Cu/Ni/Cr) 和鋅合金壓鑄件等材料,CASS的加速效果尤其顯著,倍數(shù)通常落在范圍的上限(5-8倍甚至更高)。
這個倍數(shù)不是絕對的,它高度依賴于被測試的具體材料體系。
目的不同:
NSS: 模擬相對溫和的海洋或含鹽大氣環(huán)境,測試基礎(chǔ)耐蝕性,試驗(yàn)周期相對較長。
CASS: 是一種高度加速的腐蝕測試,主要用于快速篩選電鍍層、涂層體系的質(zhì)量、孔隙率以及工藝缺陷(如封孔不良)。它能更快地暴露問題,但環(huán)境嚴(yán)苛程度遠(yuǎn)超大多數(shù)自然環(huán)境。
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