Test mgły solnej został uznany za ranking poziomów wydajności systemów powlekania. Jednak istnieje niewielka korelacja między wynikami standardowych testów mgły solnej a rzeczywistą wydajnością antykorozyjną. W szczególności nie będzie w stanie podać dokładnej oceny powłoki ocynkowanej, ponieważ ciągła wilgotność podczas testu mgły solnej nie pozwala na rozwój tej pasywnej warstwy tlenku i węglanu, a ta przylegająca warstwa chroni przed korozją, podczas gdy chroni stal podłoża przed erozją. Gdy powlekany materiał jest oceniany za pomocą testu mgły solnej, ale nie ma światła ultrafioletowego, które spowoduje pogorszenie stanu farb i podkładów. Dlatego wykorzystanie wyników testów mgły solnej do kierowania wyborem powłok ochronnych dla stali jest dość poważnym problemem w dziedzinie inżynierii. Pomimo dobrze zrozumianych ograniczeń testu, wielu projektantów projektu wykorzystuje wynik testu mgły solnej jako wskazówkę do wyboru swoich ulubionych powłok. Przez dziesięciolecia test ten generował wprowadzające w błąd informacje na temat wydajności powłoki, a jego wyniki nadal zajmują ważne miejsce w materiałach marketingowych produktów, które dają korzystniejsze wyniki niż w praktycznym świecie. Ten artykuł ma na celu dać pewien wgląd w ograniczenia tego typu przyspieszonych testów.
Co to jest test mgły solnej?
Istnieją dwa rodzaje testów mgły solnej w powszechnym użyciu, neutralny i kwas octowy, ale żaden z nich nie robi tego, czego chcemy w teście, czyli replikowania natury w przyspieszonym czasie. Jest również nazywany testem mgły solnej, który jest znormalizowanym i popularnym rozwiązaniem do testowania korozji i służy do sprawdzania odporności na korozję materiałów i powłok powierzchniowych. Zazwyczaj badane materiały są metaliczne i wykończone powłoką powierzchniową, która ma na celu zapewnienie pewnego stopnia ochrony antykorozyjnej leżącego pod spodem metalu. Jest to przyspieszony test korozyjny, który powoduje korozyjny atak na powlekane próbki w celu oceny skuteczności powłoki ochronnej. Pojawienie się korozji jest oceniane po pewnym czasie, a czas trwania testu zależy od odporności na korozję powłoki. Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej odporna na korozję jest powłoka, tym dłuższy okres testowania przed pojawieniem się korozji lub rdzy. Test mgły solnej jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych i od dawna ustalonych testów korozyjnych, a ASTM B117 był pierwszą uznaną na całym świecie normą, która została opublikowana w 1939 roku. Inne ważne istotne normy to ISO 9227, JIS Z 2371 i ASTM G85.
Przyjrzyjmy się najpierw procesowi testowania. Procedura mgły solnej polega na napyleniu roztworu soli z 5% solą (chlorkiem sodu) na próbki, a badanie przeprowadza się w komorze o kontrolowanej temperaturze. Temperatura w komorze jest utrzymywana na stałym poziomie, a próbki są stale poddawane rozpylaniu słonej wody, a procedura testowania ASTM B117 jest wymieniona poniżej:
√ Umieszczanie drewna w komorze
√Umieść próbki na drewnianym stojaku pod małym kątem nachylenia
√5% NaCl w wodzie z kranu pompowanej ze zbiornika do dysz rozpylających
√Roztwór zmieszany z nawilżanym sprężonym powietrzem na dyszach
√Sprężone powietrze rozpyla roztwór NaCl we mgle na dyszach
√Grzejniki utrzymują temperaturę szafy 95 ° F
√Czas trwania badania może wynosić od 24 godzin do 1000 godzin, a próbki są często obracane, tak aby wszystkie próbki były wystawione tak równomiernie, jak to możliwe, na mgłę mgły solnej.
Gdy test mgły solnej jest stosowany do testowania blachy stalowej powlekanej metalem, odporność na korozję ocenia się w następujący sposób:
√Ilość godzin, aż rdzewiejenie stali będzie widoczne
√Ilość godzin, aż 5% powierzchni zardzewieje
√Ilość godzin, aż 10% powierzchni zardzewiej
Ocena właściwości obróbki wstępnej farb, podkładów malarskich lub powłok nawierzchniowych jest mierzona według następujących kryteriów:
√Pomiar szerokości podcięcia farby wzdłuż zapisanej linii przez farbę lub na ściętej krawędzi po 250, 500, 750 godzinach ekspozycji w komorze badawczej
√Pomiar ilości pęcherzy farby, które wystąpiły na powierzchniach malowanego panelu stalowego w ciągu 250, 500, 750 godzin.
Dlaczego test mgły solnej wprowadza w błąd?
Jak być może wiesz, test mgły solnej (B117) nie obejmuje żadnej ekspozycji na światło ultrafioletowe, blaknięcie farby i kredowanie. Chociaż G85 ma kilka modyfikacji obejmujących cykliczne dodatki kwasu i SO2, ale nadal nie może korelować z wydajnością zewnętrzną w atmosferze chlorkowej. Istnieją trzy najważniejsze powody, dla których test mgły solnej nie koreluje z większością rzeczywistych warunków narażenia.
√Powierzchnia badanych próbek jest stale mokra, co nie zdarza się w rzeczywistym środowisku.
√Temperatura komory wynosi stale 95 ° F, co zwiększa transport wody, tlenu i jonów w porównaniu z rzeczywistą atmosferą.
√Zawartość chlorków jest na bardzo wysokim poziomie 5%, zapobiegając tworzeniu się folii pasywnej.
Oczywiście nie można powiedzieć, że mgła solna nie ma żadnej wartości, ponieważ zapewnia ilościową analizę właściwości antykorozyjnych, dlatego ten test jest szeroko stosowany w przemyśle malowania proszkowego i malowania w celu weryfikacji jakości materiału powłokowego. Na przykład, jeśli normalna wydajność w teście mgły solnej wynosi 750 godzin przed wystąpieniem korozji, jest to szybki sposób na ustalenie, czy występują jakiekolwiek poważne problemy produkcyjne wpływające na jakość produktu. Badanie może nie stwierdzić, że jakość produktu jest akceptowalna, ale jeśli wydajność w tym teście jest poniżej standardu, wydajność na zewnątrz może również nie być tak dobra, jak oczekiwano. Nic dziwnego, że ISO 9227 zaleca, aby testy mgły solnej były odpowiednie tylko jako testy kontroli jakości.
Krótko mówiąc, test mgły solnej nie jest dokładnym sposobem oceny odporności na korozję przede wszystkim dlatego, że mgła solna niszczy mechanizm, który ocynkowane wykończenie chroni stal, zapewniając barierę, a ta bariera jest również ważną ochroną elektrolityczną. Z tego powodu wynik testu może prowadzić do fałszywych wniosków na temat tego, jak ocynkowane wykończenie będzie działać, co sprawia, że test nie ma znaczenia. Nic dziwnego, że ten test jest obecnie w dużej mierze porzucony nawet przez przemysł motoryzacyjny.
Niestety, ten test jest nadal dość popularny. Pomimo ISO 9227 wyraźnie stwierdza, że "Rzadko istnieje bezpośredni związek między odpornością na działanie mgły solnej a odpornością na korozję w innych mediach, ponieważ kilka czynników wpływających na postęp korozji, takich jak tworzenie się folii ochronnych, różni się znacznie w zależności od występujących warunków". Jeśli projektant projektu ma wiedzę na temat tego, co naprawdę oznacza test mgły solnej, może zrozumieć jego ograniczenia i rozsądnie wykorzystać wyniki.
Co powoduje korozję w rzeczywistym środowisku?
Najczęstszą korozją metaliczną jest korozja atmosferyczna. Jeśli metale takie jak stal, miedź, magnez i aluminium są wystawione na działanie atmosfery, reagują ze swobodnie płynącym powietrzem i wilgocią, tworząc tlenki. Korozja atmosferyczna zależy od pięciu głównych czynników:
√Temperatura
√Wilgotność
√Opadów
√Dwutlenek siarki, powstaje głównie w wyniku stężenia zanieczyszczeń w powietrzu
√Zasolenie powietrza.
Żaden z tych czynników nie może być wyróżniony jako główny czynnik przyczyniający się do korozji. Przeprowadzono szeroko zakrojone badania nad tymi metalami i przewidywalna szybkość korozji dla każdego z nich jest wyraźnie szacowana. Ogólne wskaźniki korozji stali węglowej w następujących mikrośrodowiskach mogą znacznie przekroczyć te wskaźniki korozji.
√W glebie stal jest poddawana działaniu szeregu sił korozyjnych, w przeciwieństwie do tych doświadczanych w warunkach ekspozycji atmosferycznej. W samej Ameryce Północnej zidentyfikowano ponad 200 różnych rodzajów gleby, a o szybkości korozji decydują cztery główne czynniki: temperatura gleby, zawartość wilgoci, poziom pH i chlorki. Jeśli którykolwiek z nich jest nieobecny, reakcja korozji ustanie lub będzie przebiegać bardzo powoli. Stal koroduje szybko w kwaśnym środowisku i powoli lub wcale, gdy wzrasta zasadowość. Szybkość korozji stali w glebie może wynosić od mniej niż 0,2 mikrona rocznie w sprzyjających warunkach do 20 mikronów rocznie lub więcej w bardzo agresywnych glebach.
√ morskich lub wodnych, mniej powszechne środowisko dla metalu jest zanurzone w wodzie lub wystawione na działanie niej. Wilgoć jest wysoce korozyjna dla większości metali, w tym stali, aluminium i. Istnieje wiele różnych rodzajów wody (czysta woda, naturalna woda słodka, woda pitna i woda morska, a każda z nich ma różne mechanizmy, które określają szybkość korozji. Parametry wpływające na korozję metali w wodzie obejmują poziom pH, zawartość tlenu, temperaturę wody, mieszanie, obecność inhibitorów i warunki pływów. Lądowe obszary korozji morskiej obejmują doki, porty, stocznie morskie, w których można stosować anody protektorowe zapewniające ochronę katodową, a także powłoki ochronne, takie jak farby morskie i galwanizacja. Morskie platformy naftowe i gazowe są narażone na szczególnie agresywną korozję spowodowaną mgłą solną i zanurzeniem.
Nad ziemią istnieje pięć ważnych czynników, które są niezbędne do korozji atmosferycznej: wilgoć (rosa i kondensacja), temperatura, wilgotność, osadzanie się cząstek aerozolu i zanieczyszczenia. Na przykład każdy wzrost temperatury o 50 ° F (10 ° C) może podwoić aktywność korozyjną. Innym interesującym zjawiskiem jest to, że bogate w sól środowisko i aerozole mają zwykle wysoki poziom wilgotności.
Zrozumienie korozji atmosferycznej jest niezbędne, ponieważ ten rodzaj uszkodzeń jest najbardziej rozpowszechniony wśród różnych rodzajów uszkodzeń korozyjnych i wpływa zarówno na instalacje zewnętrzne, jak i wewnętrzne, takie jak media,Infrastruktury,projekty związane z energią słoneczną,Projekty telekomunikacyjne,projekty rolniczePojazdybudowa dokui budynków mieszkalnych.
