汽車零部件及材料試驗室循環(huán)腐蝕試驗方法編制說明

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上汽車零部件及材料實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法編制說明（標準征求意見稿）A. 工作簡況1. 任務來源 本標準依據(jù)中國汽車工程學會2015年10月16日印發(fā)中汽學函201576號中國汽車工程學會技術標準起草任務書,任務書編號2015-1制定，標準名稱汽車零部件及材料實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法。本標準主要完成單位：中國第一汽車股份有限公司技術中心，美國Q-Lab公司中國代表處，重慶長安汽車股份有限公司等。2. 主要工作過程2.1 2015年7月由中國第一汽車股份有限公司技術中心向中國汽車工程學會（以下簡稱中汽學會）提出制定汽車零部件及材料實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法標準的申請，當年8月成立

2、了標準工作組，提出規(guī)劃并進行分工。2.2 工作組于2015年9月召開標準討論會，確認撰寫大綱和章節(jié)目錄。會后組織實驗室循環(huán)腐蝕試驗與戶外腐蝕對比試驗，并對對比試驗工作進行分工，確定樣品提供單位、實驗室循環(huán)腐蝕試驗單位和戶外腐蝕測試試驗單位。2.3 先后有10家主機廠的參與單位，根據(jù)汽車生產(chǎn)的實際工藝提供了試驗樣品。試驗一共收到21種試驗樣品，其中有效試驗樣品19種（樣板信息見表10）。這19種試驗樣品經(jīng)過對分層膜厚和總厚度的測試和記錄，篩選外觀合格的最終的樣板數(shù)量是4257片。樣品準備的截止時間是2017年2月。2.4 經(jīng)本標準的主要起草單位人員，分別是王納新、王振堯、孫杏蕾、瞿華盛和張恒。在

3、各個參加單位準備樣品期間，討論通過了本標準的試驗方案和實施路線。首先，確定本標準的試驗分兩部分：幾種實驗室的循環(huán)腐蝕試驗方法和驗證實驗室試驗的戶外腐蝕試驗。其中，戶外腐蝕試驗分為兩類，一類是戶外加速腐蝕試驗，一類是戶外自然腐蝕試驗。其次，通過比對試驗和篩選，主要起草人員討論決定：（1）戶外加速腐蝕試驗分別在2個不同的試驗場進行，一個是中國船舶重工集團公司第七二五研究所廈門分部的試驗場，在廈門海邊，屬于自然加速腐蝕，總的試驗時間是2年；另一個是海南熱帶汽車試驗有限公司的試驗場，在海南瓊海，人工噴灑鹽水，屬于人工加速腐蝕，總的試驗時間也是2年。（2）戶外自然腐蝕試驗分別在4個不同的試驗場進行，這4

4、個試驗場位于遼寧沈陽，海南瓊海，重慶江津和甘肅敦煌。戶外自然腐蝕試驗總的試驗時間是8年。（3）實驗室循環(huán)腐蝕試驗一共有6個不同的試驗方法，分別參照ASTM B117，ISO 11997-1， GMW 14872，F(xiàn)ord CETP 00.00-L-467,PV 1210等5個標準，及Q-Lab公司提供的一個新的試驗方法Q-Lab CATCH (Q-Lab Corrosion Acceleration Test with Controlled Humidity)。2.5 在正式進行如上所述的對比試驗之前，主要起草單位人員針對即將開展的對比試驗起草并確定了6個操作規(guī)范及1個標準腐蝕板評估記錄表和1

5、個樣板評估記錄表。這些規(guī)范一致的表格和文件便于參與進行對比試驗的起草單位順利開展試驗工作，并保證提交試驗結果的準確度和有效性。2.6 結合對比試驗結果，標準工作小組起草標準的文稿，并對其中的試驗條件進行了多次修改和補充試驗，與2017年8月形成了本標準的征求意見稿。2.7 根據(jù)中汽學會2017年8月3日印發(fā)的中汽學組2017103號文件“關于在上海召開四個腐蝕老化單項標準征求意見稿評審會議的通知”，本標準于2017年8月18日在上海召開標準征求意見稿評審會議，并順利通過。3. 主要參加單位和工作組成員及主要工作 本標準負責起草單位：中國第一汽車股份有限公司技術中心，美國Q-Lab公司中國代表處

6、，重慶長安汽車股份有限公司 本標準參加起草單位：眾泰汽車工程研究院，東風商用車有限公司東風商用車技術中心，神龍汽車有限公司技術中心，比亞迪汽車工業(yè)有限公司，南京汽車集團有限公司汽車工程研究院，安徽江淮汽車股份有限公司，廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院，上海汽車集團股份有限公司乘用車公司，長安福特汽車有限公司，一汽-大眾汽車有限公司，泛亞汽車技術中心有限公司，奇瑞商用車（安徽）有限公司，奇瑞上海技術中心，中國第一汽車股份有限公司天津技術開發(fā)分公司，觀致汽車，中國科學院金屬研究所，海南熱帶汽車試驗有限公司，中國船舶重工集團公司第七二五研究所廈門分部，中國兵器工業(yè)第五九研究所，通標標準技術服務

7、（上海）有限公司，上海華測品正檢測技術有限公司，上海天祥質量技術服務有限公司，蘇州市信測標準技術服務有限公司，上海瀚海檢測技術股份有限公司，阿克蘇諾貝爾（中國）投資有限公司，上海凱密特爾化學品有限公司，武漢科技大學，北京科技大學本標準主要起草人：王納新，張恒，黃平，孫杏蕾，趙冉，王振堯，瞿華盛本標準參加起草人：邢汶平，藍花，曹鑫，劉朝斌，劉雁，徐丹，姚明亮，李志華，寧瑞，金喆民，陳新毅，陳拯，李曉亮，唐玉剛，曹公望，章皎瑯，曾登峰，楊旋，金鋒，黃佳青，殷瑛，趙汶斌，羅川，張文興，李曉剛，周和榮，肖葵，楊陳軍，高萌，陳伶，李政軍，洪星，范曉寧B. 標準編制原則和主要內容的論據(jù)1. 標準制訂的原則

8、 力求與國際接軌，參考國際標準及相關技術規(guī)范的同時，又考慮國內自然環(huán)境的溫度、濕度、氯離子等條件，通過實驗室循環(huán)腐蝕試驗與戶外腐蝕的相關性分析，制定行業(yè)統(tǒng)一的相關性好的實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法。2. 主要內容的論據(jù)組織開展的實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法與戶外腐蝕對比試驗，具體試驗條件見表1-表3：表1 戶外加速腐蝕試驗試驗單位725所海南所試驗場地廈門海邊海南瓊海加速腐蝕方式海水加速腐蝕人工噴灑鹽水樣板種數(shù)19種19種每種樣板數(shù)量7片7片樣板總數(shù)量133片133片樣板試驗安排1片留樣，3片用于試驗1年，3片用于試驗2年1片留樣，3片用于試驗1年，3片用于試驗2年試驗總時間2年2年樣板評估每3個月進行非

9、破壞性評估每3個月進行非破壞性評估注：戶外加速腐蝕試驗，也投放了coupon標準腐蝕板，每個試驗場在第1年投放12塊，每3個月測試3塊重復樣的失重數(shù)據(jù)，第2年重復第1年的試驗。表2 戶外自然腐蝕試驗試驗單位海南所59所59所金屬所試驗場地海南瓊海重慶江津甘肅敦煌遼寧沈陽氣候特點亞熱帶高溫高濕氣候環(huán)境酸雨氣候環(huán)境高溫干燥沙漠氣候環(huán)境北部城市氣候環(huán)境樣板種數(shù)19種19種19種19種每種樣板數(shù)量7片7片7片10片樣板總數(shù)量133片133片133片190片樣板試驗安排1片留樣，3片用于試驗2年，3片用于試驗8年1片留樣，3片用于試驗2年，3片用于試驗8年1片留樣，3片用于試驗2年，3片用于試驗8年1片

10、留樣，3片用于試驗1年，3片用于試驗2年，3片用于試驗8年試驗總時間8年8年8年8年樣板評估每3個月進行非破壞性評估每3個月進行非破壞性評估每3個月進行非破壞性評估每3個月進行非破壞性評估注：戶外自然腐蝕試驗，也投放了coupon標準腐蝕板，每個試驗場在第1年投放12塊，每3個月測試3塊重復樣的失重數(shù)據(jù)，第2年重復第1年的試驗。表3 實驗室循環(huán)腐蝕試驗試驗循環(huán)試驗方法1試驗方法2試驗方法3試驗方法4試驗方法5試驗方法6參照標準ASTM B117ISO 11997-1GMW 14872Ford L-467PV 1210Q-Lab CATCH試驗總時間2016h / 12 week2016h /

11、12 week72 cycle / 72 day72 cycle / 72 day60 cycle / 12 week72 cycle / 72 day樣板評估每3周一次每3周一次18 cycle一次18 cycle一次每3周一次18 cycle一次再現(xiàn)性試驗5家實驗室5家實驗室5家實驗室5家實驗室5家實驗室6家實驗室重復性試驗每家實驗室重復2次每家實驗室重復2次每家實驗室重復2次每家實驗室重復2次每家實驗室重復2次每家實驗室重復2次注：每種試驗方法，在正式試驗之前，都用coupon標準腐蝕板驗證試驗設備。 實驗室循環(huán)腐蝕試驗的6個試驗方法，具體的試驗條件見表4-表9。表4 試驗方法1試驗步驟

12、循環(huán)箱體內溫度（）第1步噴霧35±2注：鹽溶液為5 %氯化鈉溶液，pH值為6.57.2，平均鹽霧沉降率在80 cm2的水平面積為1 mL/h2 mL/h。表5 試驗方法2步驟循環(huán)箱體內溫度（）相對濕度（%）每步驟時間（hh:mm）步驟間轉換轉換時間（hh:mm）第1步噴霧35±22:00小于0:30第2步干燥60±220-304:00小于0:15第3步潮濕50±2>952:00小于0:30注：鹽溶液為5 %氯化鈉溶液，pH值為6.57.2，平均鹽霧沉降率在80 cm2的水平面積為1 mL/h2 mL/h。表6 試驗方法3步驟循環(huán)箱體內溫度（）相對濕

13、度（%）每步驟時間（hh:mm）步驟間轉換轉換時間（hh:mm）第1步相對濕度25±245±50:27自動第2步噴淋25±20:03第3步相對濕度25±245±51:30自動第4步重復第1步至第3步4次第5步相對濕度49±2100±57:30線性1:00第6步相對濕度49±295±50:30自動第7步相對濕度60±225±58:00線性3:00注：鹽溶液為0.9 %氯化鈉 + 0.1 %氯化鈣 + 0.075 %碳酸氫鈉溶液。表7 試驗方法4步驟循環(huán)箱體內溫度（）相對濕度（%）每步驟時

14、間（hh:mm）步驟間轉換轉換時間（hh:mm）第1步噴淋25±20:10第2步相對濕度25±295±50:20自動第3步噴淋25±20:03第4步相對濕度25±295±52:27自動第5步噴淋25±20:03第6步相對濕度25±295±52:54自動第7步噴淋25±20:03第8步相對濕度40±295±50:30小于第9步相對濕度50±270±517:30線性注：鹽溶液為0.5 %氯化鈉溶液，在第1步到第7步中的19分鐘噴淋時間內，平均鹽霧沉降率在80

15、cm2的水平面積為39 mL79 mL。表8 試驗方法5步驟循環(huán)箱體內溫度（）相對濕度（%）每步驟時間（hh:mm）步驟間轉換第1步噴霧35±24:00第2步相對濕度23±250±54:00自動第3步相對濕度40±2100±516:00自動第4步重復第1步至第3步5次第5步相對濕度23±250±548:00自動注：鹽溶液為5 %氯化鈉溶液，pH值為6.57.2，平均鹽霧沉降率在80 cm2的水平面積為1 mL/h2 mL/h。表9 試驗方法6步驟循環(huán)箱體內溫（）相對濕度（%）每步驟時間（hh:mm）步驟間轉換轉換時間（hh:

16、mm）第1步噴淋25±20:03第2步相對濕度25±245±51:57線性1:27重復第1步至第2步4次第3步相對濕度50±290±52:00線性1:00第4步相對濕度50±270±52:00線性1:00重復第3步至第4步3次第5步相對濕度50±290±52:00線性1:00第6步相對濕度35±220±52:00線性1:30注：鹽溶液為1 % 氯化鈉溶液，用0.5 M的硫酸調整溶液的pH值為4.0，在第1步到第3步中的12分鐘噴淋時間內，平均鹽霧沉降率在80 cm2的水平面積為39 m

17、L79 mL。C. 主要驗證情況分析1. 戶外腐蝕試驗，coupon標準腐蝕板失重結果分析：圖1 戶外腐蝕試驗-coupon標準腐蝕板失重結果 圖2 加速腐蝕 - 廈門海邊照片 圖3 自然腐蝕 沈陽照片 從以上試驗數(shù)據(jù)看出：不同的戶外腐蝕試驗，coupon標準腐蝕板的失重差別很大。2. 使用coupon標準腐蝕板驗證試驗設備的結果：2.1 coupon板運行中性鹽霧試驗圖4 中性鹽霧試驗-coupon標準腐蝕板失重結果注：L1-T1-1指的是編號為L1的實驗室使用編號為T1的試驗設備進行的第1次coupon板驗證試驗，每臺試驗設備需驗證2次。圖5 編號為L1的實驗室中編號為T1的試驗設備的照片

18、在ISO 9227中，中性鹽霧試驗48h，coupon板的失重范圍為70 g/m2±20 g/m2，本次對比試驗，所有實驗室的所有試驗設備都符合這一要求。而且我們可以通過調整鹽霧沉降率來調整coupon板的失重，進而使試驗設備更加符合要求，如編號為L2的實驗室使用編號為T3的試驗設備第一次進行coupon板試驗時，coupon板的失重為50.83 g/m2，而把鹽霧沉降率從1.40 mL/h調整到1.82 mL/h，第二次coupon板試驗時，coupon板的失重為75.17 g/m2，更接近失重范圍70 g/m2±20 g/m2的中間值。2.2 coupon板運行對比試驗

19、中考察的6個不同試驗方法圖6 實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法-coupon標準腐蝕板失重結果注：A-L1-T1-1指的是編號為L1的實驗室使用編號為T1的試驗設備運行試驗方法1（A對應試驗方法1，B對應試驗方法2，以此類推，F(xiàn)對應試驗方法6），第1次coupon板驗證試驗，每臺試驗設備需驗證2次。圖7 編號為L11的實驗室中編號為T15的試驗設備的照片對于這6個不同試驗方法，使用coupon板對試驗設備進行驗證，運行168h，現(xiàn)有的標準中沒有coupon板失重范圍的規(guī)定。本次coupon板試驗，是為了研究所用，目的是通過5家實驗室對每個試驗方法重復2次的coupon板試驗，可以找出coupon板的失重

20、范圍。從已得到的試驗結果，可以看出，A編號對應的試驗方法1（即參照ASTM B117標準），coupon板運行168h后的失重小于其他試驗方法，不過試驗方法1兩次coupon板測試的重復性比較好。同時可以看出，對于除試驗方法1之外的其他試驗方法，不同實驗室之間的再現(xiàn)性沒有同一實驗室兩次試驗之間的重復性結果好。3. 實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法與戶外腐蝕之間的相關性分析對于19種試驗樣板（樣板信息請見表10），在進行實驗室循環(huán)腐蝕試驗和戶外腐蝕試驗時，除了最終試驗時間，中期也對樣板進行觀察和測量。根據(jù)已有的試驗結果，針對樣板的外觀，分析了實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法與戶外腐蝕之間的相關性。表10 樣板信息

21、種類編號名稱底材前處理ED中涂（溶劑型/水性）基色漆罩光漆（1K/2K）本色面漆粉末涂料ED+底面合一漆施工工藝（干燥條件及膜厚）樣板尺寸樣板數(shù)量1A車身樣板1#冷軋板ST14/DC04（寶鋼，顏色最淺）帕卡公司的FC-E2081脫脂/PL-X脫脂/PB-SX35磷化湖南關西的HT8000/銀色(溶劑型，免中涂）2k（溶劑型，免中涂，配套）/磷化 - 電泳(170×20min*20±2m) - 基色漆(閃干*10-20m) - 罩光漆(140×20min*30-40m)100*200mm2602B車身樣板鍍鋅板帕卡公司的FC-E2081脫脂/PL-X脫脂/PB-S

22、X35磷化湖南關西的HT8000/銀色(溶劑型，免中涂）2k（溶劑型，免中涂，配套）/磷化 - 電泳(170×20min*20±2m) - 基色漆(閃干*10-20m) - 罩光漆(140×20min*30-40m)100*200mm1503C車身樣板鋁板帕卡公司的FC-E2081脫脂/PL-X脫脂/PB-SX35磷化湖南關西的HT8000/銀色(溶劑型，免中涂）2k（溶劑型，免中涂，配套）/磷化 - 電泳(170×20min*20±2m) - 基色漆(閃干*10-20m) - 罩光漆(140×20min*30-40m)100*200

23、mm1504D車身樣板冷軋鋼板磷化高泳透力電泳漆/水性B1B22K/磷化-電泳（170*20min/18±2m）-B1B2（閃干/25-35m）-罩光漆（140*20min/45-55m）100*200mm3005E車身樣板冷軋鋼板磷化高泳透力電泳漆/水性單涂層實色漆/磷化-電泳（170*20min/18±2m）-水性monocoat（140*20min/30-40m）100*200mm2676F車廂樣板冷軋鋼板薄膜前處理底面合一電泳漆/粉末涂料/薄膜前處理-電泳（170*20min/20±2m）-粉末涂料（175*20min/60-80m）100*200mm33

24、07GChemetall Gardobond®標準板CRSOxsilan 9832/AN006Z/Oxsilan：25×2min ；涂膜固化130*15min，80-120um105*190mm3018H車身樣板冷軋（DC04）磷化陰極電泳漆      電泳(170×20min*20±2m)70*150mm3009I車身漆板DC06 3068ED7700PPG（溶劑型）關西（黑色和銀色） PPG（1K）/ED：15-20um 170*20min 中涂：35-45um 140*25min 面漆：5

25、5um-65um 140*25min 100*200mm30510J車身漆板DC56 D+Z3068ED7700PPG（溶劑型）關西（黑色和銀色） PPG（1K）/ED：15-20um 170*20min 中涂：35-45um 140*25min 面漆：55um-65um 140*25min 100*200mm23511K車身漆板5052鋁/P580-3100環(huán)氧底漆(PPG)P565-3611中涂(PPG)LT260-BC底色漆(PPG)P196-518清漆(PPG)/底漆：70±5，60min30-45m；中涂：70±5，40min 50-70m；底色漆：室溫，20mi

26、n 15-25m；罩光漆：70±5，40min 40-60m100*200mm32312L車身樣板冷軋薄膜前處理高泳透率電泳/B1B2水晶白2K清漆/鋯系薄膜前處理- 高泳透力電泳- B1B2基色漆(閃干*15-20m) - 罩光漆(140×20min*30-40m)100*200mm33013M車身樣板STEEL- EN10346 - 1.0322(DX56D)+Z100-M-C-O鋯化：HENKEL Tactalis 1800陰極電泳：PPG ED6060CZ/ 鋯化 - 電泳(165×20min*10±2m)100*200mm15014N

27、車身樣板STEEL- EN10346 - 1.0322(DX56D)+Z100-M-C-O鋯化：HENKEL Tactalis 1800陰極電泳：PPG ED6060CZ/白色(溶劑型，免中涂）2k（溶劑型，免中涂，配套）/ 鋯化 - 電泳(165×20min*20±2m)基色漆(閃干*10-20m) 罩光漆(140×20min*30-40m)100*200mm20315O車身樣板冷軋鋼磷化PPG陰極電泳漆（ED6062CZ）立邦淺灰中涂漆（型號OPZ-1）PPG 摩卡棕金屬漆（QRBC29016）BASF罩光清漆（FF71-0455 星光罩光清漆）/磷

28、化 - 電泳(160×20min*20±2m) - 中涂(140×20min*30-40m) - 基色漆(閃干*15-20m) - 罩光漆(140×20min*30-40m)100*150mm27016P車身樣板冷軋磷化陰極電泳漆/藍色(溶劑型，免中涂）2k（溶劑型，免中涂，配套）/ 100*200mm30017Q車身樣板冷軋磷化陰極電泳漆/紅色(溶劑型，免中涂）2k（溶劑型，免中涂，配套）/ 100*200mm15018R車身樣板STEEL- EN10268 - 1.0548(HC340LA)-A-m鋯化：HENKEL Tactal

29、is 1800陰極電泳：PPG ED6060CZ/ 鋯化 - 電泳(165×20min*15±2m)100*200mm15019S車身樣板鍍鋅板薄膜前處理高泳透率電泳/B1B2水晶白2K清漆/鋯系薄膜前處理- 高泳透力電泳- B1B2基色漆(閃干*15-20m) - 罩光漆(140×20min*30-40m)100*200mm312以下是6種比較有代表性的試驗樣板試驗一段時間后，外觀評級的排序，其中排序為“1”表示最好，排序為“6”表示最差。表11 試驗樣板外觀評級的排序外觀評級戶外腐蝕實驗室循環(huán)腐蝕試驗廈門海邊人工噴灑鹽水試驗方法1 ASTM B117

30、試驗方法2 ISO 11997-1試驗方法3 GMW 14872試驗方法4 Ford L-467試驗方法5 PV 1210試驗方法6 Q-Lab CATCH6個月3個月6周6周36天36天6周36天樣板A43.52.51.54.524.54樣板F225.55.56522樣板I5543.54.5555樣板J1111.51111樣板L33.52.53.52.5333樣板P665.55.52.554.56根據(jù)以上外觀評級，得出實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法與戶外腐蝕之間的相關性。表12 實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法與戶外腐蝕之間的相關性相關系數(shù)rs實驗室循環(huán)腐蝕試驗戶外腐蝕試驗方法1試驗方法2試驗方法3試驗方法4試驗方法5試驗方法6人工噴灑鹽水戶外腐蝕廈門海邊0.540.390.170.600.9310.99人工噴灑鹽水0.560.460.130.640.900.99-從實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法與戶外腐蝕之間的相關性分析結果來看，實驗室循環(huán)腐蝕試驗方法6（即：Q-Lab公司研發(fā)的新的試驗方法Q-Lab CA