鹽霧試驗(yàn)中各試驗(yàn)參數(shù)對結(jié)果的影響

朱　順 / 上海馬陸日用友捷汽車電氣有限公司

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鹽霧試驗(yàn)中各試驗(yàn)參數(shù)對結(jié)果的影響

朱順 / 上海馬陸日用友捷汽車電氣有限公司

摘要以采用ISO 3574：2012的CR4級冷軋?zhí)间摪鍨楦g對象，進(jìn)行大量試驗(yàn)，探究GB/T 2423.17-2008鹽霧腐蝕試驗(yàn)中各參數(shù)對試驗(yàn)結(jié)果的影響。同時(shí)定義一種指數(shù)，評價(jià)相關(guān)參數(shù)的影響程度。試驗(yàn)結(jié)果表明，噴嘴壓力和熱水塔溫度對鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的影響較大。研究成果為優(yōu)化鹽霧試驗(yàn)的參數(shù)控制提供了指引方向。

關(guān)鍵詞鹽霧試驗(yàn)；腐蝕；電子電工產(chǎn)品；參數(shù)

0　引言

鹽霧試驗(yàn)分為兩大類，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，利用具有一定容積空間的試驗(yàn)設(shè)備——鹽霧試驗(yàn)箱，在其容積空間內(nèi)用人工的方法造成鹽霧環(huán)境來對產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核。鹽霧試驗(yàn)作為測定電鍍或油漆、樹脂、塑料、尼龍等涂覆層抗腐蝕性能的最重要方法之一，在世界各國被廣泛采用[1]。其中中性鹽霧試驗(yàn)應(yīng)用比較廣泛，其試驗(yàn)方法和要求見GB/T 2423.17-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ka：鹽霧》[2]。參數(shù)要求如下：

1）試驗(yàn)箱溫度：35 ℃±2 ℃

2）pH：6.5～7.2（35 ℃±2 ℃）

3）沉降量：1.0～2.0 L/（80 cm2·h）

4）鹽溶液濃度：5%±1%（質(zhì)量比）

1　設(shè)計(jì)方案

1.1腐蝕對象

選擇ISO 3574：2012的CR4級冷軋?zhí)间摪鍨楦g對象。

1.2判定方法

鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的判定方法有：評級判定法、稱重判定法、腐蝕物出現(xiàn)判定法、腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析法。稱重判定法是通過對腐蝕試驗(yàn)前后樣品的質(zhì)量進(jìn)行稱重的方法，計(jì)算出受腐蝕損失的質(zhì)量來對樣品耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行評判，它特別適用于對某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進(jìn)行考核[3]。結(jié)合腐蝕對象，本次判定方法選擇為稱重判定法。

1.3參數(shù)要求

為了避免冷軋?zhí)间摪宓臄[放角度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，定制一個(gè)特定角度20°的有機(jī)玻璃支架。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置如下：

1）試驗(yàn)箱溫度：35 ℃

2）pH：6.7（35 ℃±2 ℃）

3）沉降量：1.3 L/（80 cm2·h）

4）鹽溶液濃度：5%（質(zhì)量比）

考慮到試驗(yàn)箱的運(yùn)行，還需要進(jìn)行如下設(shè)置：

5）熱水塔溫度：49 ℃

6）噴霧壓力：110 kPa

在鹽溶液濃度為50 g/L±5 g/L（約為質(zhì)量比4.8%±1%），沉降量（1.5±0.5） L/（80 cm2·h），pH為6.5~7.2（25 ℃±2 ℃），試驗(yàn)箱溫度為35 ℃±2 ℃條件下，ISO 3574：2012的CR4級冷軋?zhí)间摪迨е貞?yīng)為70 g/m2±20 g/m2[4]。

2　各參數(shù)變動(dòng)的比較

以1.3中的設(shè)置為原始參數(shù)設(shè)置，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改動(dòng)。表1中顯示了不同參數(shù)設(shè)置條件下ISO 3574：2012的CR4級冷軋?zhí)间摪迨е厍闆r。

3　數(shù)據(jù)分析

3.1建立分析依據(jù)

為了便于分析，引入一指數(shù)z1，表示對應(yīng)參數(shù)一個(gè)最小顯示值引起的結(jié)果變化量，即

表1　不同參數(shù)設(shè)置條件下ISO 3574：2012的CR4級冷軋?zhí)间摪迨е厍闆r

式中：Δi —— 參數(shù)變化引起的結(jié)果變化量；

xi—— 該參數(shù)變化量相對最小顯示值的倍數(shù)

以表1中序號2壓力設(shè)置為100 kPa、其余參數(shù)不變?yōu)槔?，變化量Δi = 71.20 - 65.41 = 5.79 g/m2，壓力變化量為10 kPa，壓力變量的最小顯示值為10 kPa，因此，壓力變量相對最小顯示值的倍數(shù)

3.2因素分析

為了綜合考慮變量相對原始參數(shù)升高或降低的影響，先分別計(jì)算不同參數(shù)變化的指數(shù)z1（升）和z1（降）后，再計(jì)算其平均值作為最終的指數(shù)z1。計(jì)算結(jié)果見表2。

表2　不同變量的指數(shù)值

表2　不同變量的指數(shù)值

序號　變量　z1（升） z1（降）z1[z1＝1 2(升)+z1(降)] 1　熱水塔溫度　8.06　10.72　9.39 2　噴霧壓力　6.25　5.79　6.02 3　試驗(yàn)箱溫度　5.14　4.35　4.74 4　鹽溶液濃度　4.97　4.00　4.48 5　pH　1.10　1.72　1.41 6　沉降量　0.58　0.85　0.72

由表2可以看出，熱水塔溫度和噴嘴壓力對試驗(yàn)結(jié)果的影響較大，原因是由于霧滴中水分蒸發(fā)引起相應(yīng)結(jié)果的較大變化。為了避免出現(xiàn)此情況，熱水塔的溫度應(yīng)高于箱內(nèi)溫度10 ℃以上。表3給出了在不同噴霧壓力下鹽霧試驗(yàn)熱水塔溫度的指導(dǎo)值。此外，水位應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證足夠的濕度[4]。= 1.4×6.02 = 8.43，與熱水塔溫度變化1 ℃所引起的變量9.39接近。

表3　不同噴霧壓力下鹽霧試驗(yàn)熱水塔溫度指導(dǎo)值

從表3可以看出，在噴嘴壓力由112 kPa變化為98 kPa時(shí)，其產(chǎn)生的影響應(yīng)和熱水塔溫度變化1 ℃產(chǎn)生的影響一致。結(jié)合表2，噴嘴壓力變化14 kPa，其引起的變量應(yīng)為1.4 z1

4　結(jié)語

噴嘴壓力和熱水塔溫度對鹽霧試驗(yàn)的結(jié)果影響較大，甚至?xí)苯佑绊懺囼?yàn)結(jié)果是否正確。因此，在GB/T 2423.17-2008中未對此因素進(jìn)行規(guī)定的情況下，設(shè)置合理的熱水塔溫度和噴霧壓力就顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉繼鐸，段志豪.中外中性鹽霧試驗(yàn)方法的比較[J]，電鍍與精飾，2002，24(3)：39-40.

[2] 全國電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件與環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB/T 2423.17-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分: 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ka：鹽霧[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[3] 現(xiàn)代科學(xué)儀器網(wǎng).鹽霧試驗(yàn)箱的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與簡單介紹[EB/OL]. http://www.ms17.cn/jszx/2012/0902/article_5998.html，2012-09-02.

[4] 全國金屬與非金屬覆蓋層標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC57）.GB/T 10125-2012人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

Influence of test parameters on the results of salt spray test

Zhu Shun
（Shanghai Malu Ri Yong JEA Gate Electric Co., Ltd.）

Abstract:Using the CR4 grade cold rolled carbon steel plate conforming to ISO 3574: 2012 as a corrosion object, a large number of experiments were carried out to explore the influence of various parameters on the test results in salt spray corrosion tests according to GB/T 2423.17-2008. At the same time, an index was defined in order to evaluate the impact of related parameters. The research results show that the nozzle pressure and temperature of hot water tower have a greater impact. This paper gives a guidance direction to optimize the parameter control of salt spray tests.

Key word:salt spray test; corrosion; electronic and electric products; parameter