鹽霧腐蝕原理
金屬材料大多數(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和最有破壞性的大氣腐蝕。
鹽霧對金屬材料的腐蝕，主要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學反應(yīng)，形成“低電位金屬-電解質(zhì)溶液-高電位雜質(zhì)”微電池系統(tǒng)，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，作為陽極的金屬出現(xiàn)溶解，形成新的化合物即腐蝕物。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子，它具有很強的穿透本領(lǐng)，容易穿透金屬氧化層進入金屬內(nèi)部，破壞金屬的鈍態(tài)；同時，氯離子具有很小的水合能，容易被吸附在金屬表面，取代保護金屬的氧化層中的氧，使金屬受到破壞。
鹽霧測試前后對比
鹽霧腐蝕測試方法及分類
鹽霧試驗就是一種人造氣氛的加速抗腐蝕評估方法。它是將一定濃度的鹽水霧化；然后噴在一個密閉的恒溫箱內(nèi)，通過觀察被測樣品在箱內(nèi)放置一段時間后的變化來反映被測樣品的抗腐蝕性，它是一種加速測試方法，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大幅提高，對產(chǎn)品進行鹽霧試驗，得出結(jié)果的時間也大幅縮短。
在天然環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進行試驗，腐蝕時間可能需要一年甚至數(shù)年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下進行鹽霧試驗，只要數(shù)天甚至是數(shù)小時，即可得到相似的結(jié)果。
鹽霧試驗主要分為4種：中性鹽霧試驗(NSS)；乙酸鹽霧試驗(AASS)；銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS)；交變鹽霧試驗。
GB/T10125-2012《人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗》中4種鹽霧測試方法的對比
鹽霧腐蝕試驗設(shè)備
鹽霧腐蝕試驗箱結(jié)構(gòu)圖
鹽霧試驗結(jié)果評定
鹽霧試驗的結(jié)果評定方法包括：評級法、腐蝕物出現(xiàn)評定法、稱重法。
1、評級法
是把腐蝕而積與總而積之比的百分數(shù)按一定的方法劃分成幾個級別，以某個級別作為合格判定依據(jù)，它適合平板樣品進行評價。如GB/T6461-2002，ISO 10289-2001，ASTM B 537-70(2013)，ASTM D 1654-2005均采用該方法對鹽霧試驗測試結(jié)果進行評估。
保護評級和外觀評級
RP和RA值的計算方式：
，公式中RP為保護評級值；RA為外觀評級值；A為計算RP時，為基體金屬腐蝕部分占總面積的百分比；計算RA時，為保護層腐蝕部分占總面積的百分比。覆蓋層分類及主觀評價
①覆蓋層分類
A：覆蓋層破壞所致的斑點或顏色變化
B：很難看得見甚至看不見的覆蓋層腐蝕所致的發(fā)暗
C：陽極性覆蓋層的腐蝕產(chǎn)物
D：陰極性覆蓋層的腐蝕產(chǎn)物
E：表面點蝕
F：碎落、起皮、剝落
G：鼓泡
H：開裂
I：龜裂
J：雞爪狀或星狀缺陷
②覆蓋層破壞程度的主管評價
vs：非常輕度
s：輕度
m：中度
x：重度
◆保護評級的表示方法為：RA/—
如：輕微生銹超過表面1%，小于表面2.5%時，表示為：5/—
◆外觀評級的表示方法為：—/RA值+主觀評價+覆蓋層破壞等級
如：中度起斑點，面積超過20%，表示為：—/2mA
◆性能評級的表示方法為：RA值+主觀評價+覆蓋層破壞等級
如：試樣未出現(xiàn)基體金屬腐蝕，但出現(xiàn)小于總面積的1%的陽極性覆蓋層的輕度腐蝕，表示為10/6sC
對基體金屬呈陰極性的覆蓋層照片(圖片來源：ISO 10289-1999)
2、腐蝕物出現(xiàn)評定方法
腐蝕物出現(xiàn)評定方法是一種定性的判定方法，它以鹽霧腐蝕試驗后，產(chǎn)品是否產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象來劉一樣品進行判定。如JB/T4159-2013，GJB4.11-83，GB/T4288-2018采用該方法對鹽霧測試結(jié)果進行評估。
常見電鍍件鹽霧試驗后的腐蝕特征表
3、稱重法
稱重法是通過對腐蝕試驗前后樣品的重量進行稱重的方法，計算出受腐蝕損失的重量來對樣品耐腐蝕質(zhì)量進行評判，它特別適用于對某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進行考核。
腐蝕速率計算方法：
V失—金屬腐蝕速率，g/m2·h；
m0—試件腐蝕前的質(zhì)量，g；
m1 —試件腐蝕前的質(zhì)量，g；
S—試件的面積，m2；
t—試件的腐蝕時間，h。
鹽霧試驗的影響因素
1、試驗溫濕度
金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%。當相對濕度達到或超過這個臨界濕度時，鹽將潮解而形成導(dǎo)電性能良好的電解液。當相對濕度降低，鹽溶液濃度將增加直至析出結(jié)晶鹽，腐蝕速度相應(yīng)降低。溫度升高，分子運動加劇，高鹽霧腐蝕速度越快。國際電工委員會指出：溫度每升高10℃，腐蝕速度提高2～3倍，電解質(zhì)的導(dǎo)電率增加10～20%。對于中性鹽霧試驗，一般認為試驗溫度選在35℃較為恰當。
2、溶液的濃度
濃度在5%以下時，鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加；當濃度大于5%時，這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降。這是因為，在低濃度范圍內(nèi)，氧含量隨鹽濃度的增加而增加；當鹽濃度增加到5%時，氧含量達到相對的飽和，如果鹽濃度繼續(xù)增加，氧含量則相應(yīng)下降。氧含量下降，氧的去極化能力也下降即腐蝕作用減弱。對于鋅、鎘、銅等金屬，腐蝕速度卻始終隨著鹽溶液濃度的增加而增加。
3、樣品的放置角度
鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的，樣品水平放置時，它的投影面積最大，樣品表面承受的鹽霧量也最多，因此腐蝕最嚴重。研究結(jié)果表明：鋼板與水平線成45度角時，每平方米的腐蝕失重量為250g，鋼板平面與垂直線平行時，腐蝕失重量為每平方米140g。GB/T2423.17-2008標準規(guī)定：平板狀樣品的放置方法，應(yīng)該使受試面與垂直方向成30度角。
3、pH值
pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性越強腐蝕性也越強。中性鹽霧試驗(NSS) pH值為6.5~7.2。由于受到環(huán)境因素的影響，鹽溶液的pH值會發(fā)生變化。為此國內(nèi)外的鹽霧試驗標準對鹽溶液的pH值范圍都作了規(guī)定，并提出穩(wěn)定試驗過程中鹽溶液pH值的辦法，以提高鹽霧試驗結(jié)果的重現(xiàn)性。
4、鹽霧沉降量和噴霧方式
鹽霧顆粒越細，所形成的表面積越大，被吸附的氧量越多，腐蝕性也越強。傳統(tǒng)的噴霧方法包括氣壓噴射法和噴塔法，最明顯的缺點是鹽霧沉降量均勻性較差，鹽霧顆粒直徑較大。不同的噴霧方法對鹽溶液的pH值也會產(chǎn)生影響。
鹽霧試驗相關(guān)的標準
《GB/T 10125-2012》人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗
《GB/T 12967.3-2008》鋁及鋁合金陽極氧化膜檢測方法第3部分：銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS試驗)
《GB/ T6461-2002》金屬基體上金屬和其它無機覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗后的試樣和試件的評級
《GB/T 2423.17-2008》電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Ka：鹽霧
《GB/T 2423.18-2012》環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Kb：鹽霧，交變(氯化鈉溶液)
《JB 4159-1999》熱帶電工產(chǎn)品通用技術(shù)要求
《GJB 4.11-1983》船舶電子設(shè)備環(huán)境試驗鹽霧試驗
《ASTM B 117-2007》Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus
《ASTM B 368-2003》Standard Test Method for Copper-Accelerated Acetic Acid-Salt Spray (Fog) Testing
《ASTM B 537-70(2013)》Standard Practice for Ratingof Electroplated Panels Subjected to Atmospheric Exposure
《ASTM D 1654-2005》Standard Test Method for Evaluation of Painted or Coated Speciments Subjected to Corrosive Environment
《ASTM G 85-2011》Standard Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing
鹽霧試驗一小時相當于自然環(huán)境多久？
鹽霧試驗分為二大類，一類為天然環(huán)境暴露試驗，另一類為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗。人工模擬鹽霧環(huán)境試驗是利用一種具有一定容積空間的試驗設(shè)備——鹽霧試驗箱，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，對產(chǎn)品進行鹽霧試驗，得出結(jié)果的時間也大大縮短。如在天然暴露環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進行試驗，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，只要24小時，即可得到相似的結(jié)果。
某鹽霧試驗箱結(jié)構(gòu)圖
人工模擬鹽霧試驗又包括中性鹽霧試驗、醋酸鹽霧試驗、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗、交變鹽霧試驗。
①中性鹽霧試驗(NSS試驗)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(6～7)作為噴霧用的溶液。試驗溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1～2ml/80cm2.h之間。
②醋酸鹽霧試驗(ASS試驗)是在中性鹽霧試驗的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。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試驗快3倍左右。
③銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(CASS試驗)是國外新近發(fā)展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗，試驗溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強烈誘發(fā)腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗的 8倍。
鹽霧試驗時間對比自然環(huán)境時間在實驗室里只能是作為參考，實際各大公司采用鹽霧腐蝕時偏向使用中性鹽霧，時間大都在24、48和72三個檔。有人說中性鹽霧試驗24h相當于自然環(huán)境1年；醋酸鹽霧試驗24h相當于自然環(huán)境3年；銅鹽加速醋酸鹽霧試驗24h相當于自然環(huán)境8年，這種說法缺少依據(jù)！零件在服役過程中的腐蝕速度和零件的工作環(huán)境關(guān)系很大，而且大氣環(huán)境也分好多種類，比如臨海環(huán)境、內(nèi)陸環(huán)境等。
