盐雾试验是将试样暴露在含有一定浓度的食盐水雾的气氛中,对试样的耐蚀性进行测定的方法,是表面技术中常用的耐蚀性检测方法。这种方法,试验条件比较严酷,更接进使用条件,操作相对简便,因而倍受青睐,成为加速腐蚀试验的基本方法之一。
盐雾试验在电镀和涂料行业应用十分广泛。现行16项电镀层国家标准和行业标准中,有9项有盐雾试验要求;现行100余种涂料国家标准和行业标准中,21种有盐雾试验指标。因此,正确理解和实施盐雾试验标准显得十分重要。
1、盐雾试验国家标准
现行有效的盐雾试验国家标准有2项:
第一项,GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》,等效采用国际标准ISO 7253:1996,代替GB /T 1771-1991。该标准规定涂层耐中性盐雾性能的方法,可以作为色漆质量的检测手段。
第二项,GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》,等效采用国际标准ISO 9227:2006,代替GB/T 10125-1997。该标准规定了中性盐雾(NSS)、乙酸盐雾(AASS)和铜加速乙酸盐雾(CASS)试验使用的设备、试剂和方法,还规定了评估试验箱环境腐蚀性的方法。该标准用于评价金属材料及覆盖层的耐蚀性。中性盐雾试验适用于金属及其合金、金属覆盖层、有机覆盖、阳极氧化膜和转化膜。乙酸盐雾和铜加速乙酸盐雾试验适用于铜+镍+铬或镍+铬装饰性镀层,也适用于铝的阳极氧化膜。
这2项标准除适用范围有差异外,在试验方法和结果评定等方面也有差别。2项标准对比见表1。
表1 盐雾试验标准GB/T 1771-2007和GB/T 10125-2012比较
标准编号 | GB/T 1771-2007 | GB/T 10125-2012 | ||
内容 | 中性盐雾试验 | 中性盐雾(NSS)试验 | 乙酸盐雾(AASS)试验 | 铜加速乙酸盐雾(CASS)试验 |
适用范围 | 色漆和清漆 | 金属及合金、金属覆盖层 (阳极性或阴极性)、转化 膜、金属基体上的有机涂 层、阳极氧化膜 | 铜+镍+铬装饰性镀层;镍+铬装饰性镀层;铝阳极氧化膜 | |
试液 | NaCl (50±5)g/L, pH=6.5~7.2 | NaCl(化学纯或化学纯以 上) 50g/L ± 5g/L, pH=6.5~7.2 | NSS试液 + 冰乙酸 (适量), pH=3.1~3.3 | NSS试液 + 冰乙酸 + 氯化铜 (CuCl2·2H2O), pH=3.1~3.3 |
设备 | 盐雾试验箱, 容积不小于0.4m3 | 盐雾试验箱, 容积不小于0.4m3 | ||
试样 | 磨光钢板100mm×150mm(划痕), 70mm×150mm(不划痕) | 类型、数量、形状和尺寸根据被试材料或产品相关标准选择;无标准则由双方协商决定 | ||
状态调节 | 23℃±2℃, 湿度(50±5)% 16h | |||
试验条件 | 试板呈20º± 5º角, 被试面 向上;(35±2)℃;盐雾沉降 (24h后)(1~2.5)mL/h·80cm2; 除检查外,喷雾不中断 | 试样被试面呈15º~35º角, 35±2℃(CASS为50±2℃); 盐雾沉降(24h后)1.5±0.5mL/h·80cm2;试验中喷雾不中断 | ||
试验周期 | 按需要 | 推荐2h、4h、6h、24h、48h、72h、96h、144h、168h、240h、480h、720h、1000h | ||
结果检查 | 起泡、生锈、附着力降低、 划痕处腐蚀蔓延等 | 试验后的外观;除去表面腐蚀产物后的外观;腐蚀缺陷的数量及分布(如点蚀、裂纹、 气泡、锈蚀或有机涂层划痕处锈蚀的蔓延程度等);开始出现腐蚀的时间;质量变化; 显微形貌变化;力学性能变化 | ||
评级标准 | GB/T 1740-2007 | GB/T 6461-2002 |
2、实施中应, 注意的几个问题
(1) GB/T 1771-2007和GB/T 10125-2012均为盐雾试验方法标准。GB/T 1771-2007主要针对涂层,GB/T 10125-2012主要针对金属及电镀层,尽管也可用于涂层,但实际上未见用于涂层的先例。
(2) GB/T 1771-2007规定的盐雾试验有划痕与不划痕两种情况。划痕的试板规格为100mm×150mm,划痕一般划交叉对角线,距边缘20mm,不贯穿对角。划痕应划透涂层至底材,常用18号缝纫机针。经规定时间的盐雾试验后,检查划痕部位两侧一定范围内(按具体规定)涂层的变化情况。一般要求为划痕任一侧1.0mm范围内涂层应无起泡、脱落、生锈等现象。
不划痕的试板规格为70mm×150mm,经规定时间的盐雾试验后检查评级,评级标准按GB/T 1740-2007的规定(见表2)。评定等级按产品具体情冲规定,普通规定为一级。
表2 盐雾试验的评级标准
等级 | 破坏现象 | |||
生锈 | 起泡 | 变色 | 开裂 | |
1 | 0(S0) | 0(S0) | 很轻微 | 0(S0) |
2 | 1(S1) | 1(S1)、1(S2) | 轻微 | 1(S1) |
3 | 1(S2) | 3(S1)、2(S2)、1(S3) | 明显 | 1(S2) |
4 | 2(S2)、1(S3) | 4(S1)、3(S2)、2(S3)、 1(S4) | 严重 | 2(S2) |
5 | 3(S2)、2(S3) 1(S4)、1(S5) | 5(S1)、4(S2)、3(S3) 2(S4)、1(S5) | 安全 | 3(S3) |
(3) GB/T 10125-2012规定的盐雾试验有3种:中性盐雾(NSS)、乙酸盐雾(AASS)和铜加速乙酸盐雾(CASS)试验。采用该标准进行盐雾试验时,应具体规定试验种类及出现腐蚀的最短时间要求。
盐雾试验后试样的结果评定,按GB/T 6461-2002《金属覆盖层对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级》(等效采用国际标准ISO 4540:1980)和GB/T 12335-2008《金属覆盖层对底材呈阳极的覆盖层腐蚀试验后的试样评级》的规定执行。前者针对覆盖层对底材的保护能力评定“保护等级”(表3),针对外观缺陷评定“外观等级”(表4),外观等级不处高于保护等级。结果表示为“保护等级和外观等级”。后者根据覆盖层和基体金属的外观变化及腐蚀程度综合评定,等级标记由表示外观的英文字母(表4)和表示腐蚀评级的阿拉伯数字(表3)组成。
表3 腐蚀评级与腐蚀缺陷面积的关系
评级(RP 或 RA) | 缺陷面积(A/%) |
10 | 无缺陷 |
9 | 0 < A ≤ 0.1 |
8 | 0.1 < A ≤ 0.25 |
7 | 0.25 < A ≤ 0.5 |
6 | 0.5 < A ≤ 1.0 |
5 | 1.0 < A ≤ 2.5 |
4 | 2.5 < A ≤ 5.0 |
3 | 5.0 < A ≤ 10.0 |
2 | 10.0 < A ≤ 25.0 |
1 | 25.0 < A ≤ 50.0 |
0 | 50.0 < A ≤ 100 |
表4 腐蚀试验的外观评级
外观评级/级 | 试样表面外观的变化 |
A | 覆盖层损坏所致的斑点和(或)颜色变化(与明显的基体金属腐蚀产物的颜色不同) |
B | 很难看得见,甚至看不见的覆盖层腐蚀所致的发暗 |
C | 阳极性覆盖层的腐蚀产物 |
D | 阴极性覆盖层的腐蚀产物 |
E | 表面点蚀(腐蚀坑可能为扩展到基体金属) |
F | 碎落、起皮、剥落 |
G | 鼓泡 |
H | 开裂 |
I | 龟裂 |
J | 鸡爪状或星状缺陷 |
(4) 涂层或镀层有耐蚀性要求,需要进行盐雾试验时,均应担出具体的指标要求,不能仅列出“盐雾试验按GB/T 1771-2007(或GB/T 10125-2012规定进行”。无指标要求的情况在已发布的国家标准中已经出现,在企业标准中更是屡见不鲜。
表5 盐雾试验指标的表述方法
覆盖层 | 项目 | 指标 | 试验方法表述 |
涂层 | 盐雾试验/h | ××× | 试板规格及涂覆要求,试样划痕要求,盐雾试验按GB/T 1771-2007 进行,试后检查划痕两侧宽度×mm及不允许的疵病 |
涂层 | 盐雾试验(×××h)/级 | × | 试板规格及涂覆要求,盐雾试验按GB/T 1771-2007进行,试后按 GB/T 1740-2007评级 |
电镀层 | 盐雾试验,出现腐蚀最短时间/h | ××× | 试板规格及处理要求,盐雾试验按GB/T 10125-2012进行。试验结果 按GB/T 6461-2002评定 |
(5) 盐雾试验的2项标准都是根据国际标准等效转化而来的。2项标准又有一些差异,势必给使用带来一些不便。究其原因,2项国际标准系分别由不同的标准化技术委员会制定的。GB/T 1771-2007所依据的ISO 7253:1996系ISO/TC 35(秘书处为荷兰标准学会)制定;而GB/T 10125-2012所依据的ISO 9227:2006系ISO/TC 107(秘书处为美国标准化学会)制定。只要认真消化、正确理解标准,使用中的困难是不难克服的。
当然,2项标准若能合而为一似乎更方便些,正如ISO 9227:1990(现为ISO 9227:2006)系将ISO 3768:1976、IS O3769:1976、ISO 3770:1976等三项标准合并而成一样,现行2项盐雾试验标准的合并也是势在必行。
附表:
附表一 锈点(斑)数量等级
等级 | 生锈状况 | 锈点(斑)数量(个) |
0 | 无锈点 | 0 |
1 | 很少,几个锈点 | ≤5 |
2 | 有少量锈点 | 6~10 |
3 | 有中等数量锈点 | 11~15 |
4 | 有较多数量锈点 | 16~20 |
5 | 密集型锈点 | >20 |
附表二 锈点大小等级
等级 | 锈点大小(最大尺寸) |
S0 | 10倍放大镜下无可见的锈点 |
S1 | 10倍放大镜下才可见的锈点 |
S2 | 正常视力下刚可见的锈点 |
S3 | <0.5mm的锈点 |
S4 | 0.5mm~5mm的锈点 |
S5 | >5mm的锈点(斑) |
附表三 起泡大小等级
等级 | 起泡大小(直径) |
S0 | 10倍放大镜下无可见的泡 |
S1 | 10倍放大镜下才可见的泡 |
S2 | 正常视力下刚可见的泡 |
S3 | <0.5mm的泡 |
S4 | 0.5mm~5mm的泡 |
S5 | >5mm的泡 |
附表四 起泡密度等级
等级 | 起泡密度 |
0 | 无泡 |
1 | 很少,几个泡 |
2 | 有少量泡 |
3 | 有中等数量的泡 |
4 | 有较多数量的泡 |
5 | 密集型的泡 |
附表五 开裂数量等级
等级 | 开裂数量 |
0 | 无可见的开裂 |
1 | 很少几条,小的几乎可以忽略的开裂 |
2 | 少量,可以觉察的开裂 |
3 | 中等数量的开裂 |
4 | 较多数量的开裂 |
5 | 密集型的开裂 |
附表六 开裂大小等级
等级 | 开裂大小 |
S0 | 10倍放大镜下无可见开裂 |
S1 | 10倍放大镜下才可见开裂 |
S2 | 正常视力下目视刚可见开裂 |
S3 | 正常视力下目视清晰可见开裂 |
S4 | 基本达到1mm宽的开裂 |
S5 | 超过1mm宽的开裂 |