汽車涂層戶外加速腐蝕試驗(yàn)方法

汽車涂層戶外加速腐蝕試驗(yàn)方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車零部件及材料在典型自然環(huán)境下噴鹽霧加速腐蝕試驗(yàn)方法的場地、試驗(yàn)條件、儀器設(shè)備、試驗(yàn)樣品、測量方法及結(jié)果評(píng)價(jià)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于汽車用鋼鐵、鋁、銅及其合金等金屬覆蓋層或其他轉(zhuǎn)化膜層的戶外加速腐蝕試驗(yàn)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T13452.2色漆和清漆漆膜厚度的測定GB/T25834金屬和合金的腐蝕鋼鐵戶外大氣加速腐蝕試驗(yàn)GB/T30789.1?9色漆和清漆涂層老化的評(píng)價(jià)缺陷的數(shù)量和大小以及外觀均勻變化程度的標(biāo)識(shí)第1部分：總則與標(biāo)識(shí)體系；[ISO4628-1,IDT]第2部分：起泡等級(jí)的評(píng)定；[ISO4628-2,IDT]第3部分：生銹等級(jí)的評(píng)定；[ISO4628-3,IDT]第4部分：開裂等級(jí)的評(píng)定；[ISO4628-4,IDT]第5部分：剝落等級(jí)的評(píng)定；[ISO4628-5,IDT]第6部分：膠帶法評(píng)定粉化等級(jí)；[ISO4628-6,IDT]第7部分：天鵝絨布法評(píng)定粉化等級(jí)；[ISO4628-7,IDT]第8部分：劃線或其他人造缺陷周邊剝離和腐蝕等級(jí)的評(píng)定；[ISO4628-8,IDT]第9部分：絲狀腐蝕等級(jí)的評(píng)定；[ISO4628-10,IDT]GB/T31973汽車非金屬材料及部件自然曝露試驗(yàn)方法ISO8407金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣中腐蝕產(chǎn)物的清除ISO9226金屬和合金的腐蝕一大氣腐蝕一測定標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)本腐蝕性的評(píng)價(jià)腐蝕速率ISO11474金屬和合金的腐蝕.人造氣氛的腐蝕試驗(yàn).間歇鹽霧下的室外加速試驗(yàn)(瘡痂試驗(yàn))ASTMD6675汽車鋼板上有機(jī)涂層的鹽加速戶外表面腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。劃痕層離寬度(DelaminationDistance)劃痕處各類膜層失去附著力的寬度。劃痕腐蝕最大寬度(MaximumDelaminationDistance)從劃刻線的邊緣起到膜層失去附著力最遠(yuǎn)處的距離。劃痕單邊層離平均寬度(AverageDelaminationDistanceononescribedlineside)在劃痕線上選取幾個(gè)測試點(diǎn)(5?6點(diǎn))。測量從測試點(diǎn)起到膜層失去附著力的寬度，并根據(jù)測試點(diǎn)數(shù)量計(jì)算單邊的平均值。劃痕腐蝕寬度(CorrosionDistance)劃痕處各類膜層具有可見腐蝕的寬度。從劃刻線的邊緣起到腐蝕最遠(yuǎn)處的距離。劃痕腐蝕寬度(MaximumCorrosionDistance)從劃刻線的邊緣起到腐蝕最遠(yuǎn)處的距離。劃痕單邊平均腐蝕寬度(AverageCorrosionDistanceononescribedlineside)在劃痕線上選取幾個(gè)測試點(diǎn)(5?6點(diǎn))。測量從測試點(diǎn)起到腐蝕最遠(yuǎn)處的距離，并根據(jù)測試點(diǎn)數(shù)量計(jì)算單邊的平均值。4試驗(yàn)溶液本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑均采用分析純及以上等級(jí)的試劑。本標(biāo)準(zhǔn)噴淋用去離子水的電導(dǎo)率M10us/cm,pH值為6.5?7.0,硬度M5mg/L。本標(biāo)準(zhǔn)噴淋用氯化鈉溶液的質(zhì)量濃度為5%±1%,pH為6.5?7.2。注1：pH的測量應(yīng)在25°C±2°C的環(huán)境條件下進(jìn)行，可使用pH計(jì)測量，也可用精度不小于0.3的pH試紙測量。注2：若配置的氯化鈉pH超出本標(biāo)準(zhǔn)要求，可以用0.5mol/L的硫酸或氫氧化鈉溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。5試驗(yàn)設(shè)備5.1噴淋裝置通過手動(dòng)加壓使鹽溶液能夠產(chǎn)生盡可能分散薄霧的噴淋裝置。5.2敞開式曝露架用于放置試驗(yàn)樣品的戶外加速腐蝕試驗(yàn)裝置。敞開式曝露架可根據(jù)GB/T31973要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，適用于外飾材料及部件各類形狀和尺寸試樣的曝露試驗(yàn)。一般采用鋁合金材料制成。鋁合金曝露架適合于各種不同氣候類型地區(qū)，經(jīng)適當(dāng)涂漆處理的鋼鐵材料和未經(jīng)處理的木材適用于沙漠地區(qū)，銅鎳合金適用于高腐蝕性地區(qū)。曝露架應(yīng)具有足夠的長度和寬度來安裝固定試樣，保證試樣互不影響。安裝試樣時(shí)一般使用絕緣瓷夾、塑料止動(dòng)梢、木支架、纜繩和經(jīng)防腐處理的襯板、緊固螺釘?shù)?。為了使噴淋的溶液不能從一個(gè)試樣流向另一個(gè)試樣，曝露架安裝試樣的位置須使試樣的各邊都能暴露在空氣中。曝露架應(yīng)該放置在四周空曠無遮擋的地方，安裝到曝露架上的試樣距離地面最低高度為0.45m，以避免與地表物體接觸和防止試樣在曝曬期間產(chǎn)生意外損壞。5.3劃痕刀用于試樣劃痕的工具，刀頭寬度為0.5mm，推薦采用的劃痕工具其斷面為矩形，可以在金屬底材劃出寬度為0.5mm的劃痕。使用其它規(guī)格的劃痕工具，應(yīng)與有關(guān)方商定。6試樣6.1試樣的要求用于戶外腐蝕試驗(yàn)的試樣，可以是零部件或樣板，為了保證試驗(yàn)的結(jié)果的準(zhǔn)確，建議選擇3個(gè)試樣用于平行試驗(yàn)。零部件的尺寸應(yīng)能夠保證進(jìn)行劃痕處理，劃痕面應(yīng)盡可能的平整。除另有規(guī)定，樣板尺寸為150mmx250mmx（0.6?1.5）mm。待測試樣的材質(zhì)、厚度、尺寸以及表面預(yù)處理，在所有測試中應(yīng)一致，并盡可能代表實(shí)際汽車零部件的狀況。任何參數(shù)的偏離都會(huì)導(dǎo)致測試結(jié)果的誤差。對(duì)于每一種試樣，需要記錄以下相關(guān)數(shù)據(jù)的信息：a） 用于試驗(yàn)材料的說明，表面處理材料方式，基材的類型，前處理方式，涂料的類型，噴涂方法和干燥情況下涂層的厚度。b） 如果試樣用于破壞性試驗(yàn)，破壞的形狀和位置及破壞性試驗(yàn)方法都需要做說明。c） 參考材料或是用于對(duì)比試驗(yàn)材料的信息。6.2參比樣件參比樣件要求是與試樣同批生產(chǎn)的合格標(biāo)準(zhǔn)樣件，主要用于外觀檢查時(shí)的參考對(duì)比。6.3參比樣件貯存標(biāo)準(zhǔn)樣件要求貯存在空氣溫度為23°C±2°C、相對(duì)濕度為50%±5%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的避光處。注：標(biāo)準(zhǔn)樣件貯存處環(huán)境（包含空氣）應(yīng)保持清新、干凈，無任何污染物質(zhì)存在。6.4試樣清潔除非特殊說明，試驗(yàn)前試樣應(yīng)徹底清洗干凈，清洗方法取決于試樣材料性質(zhì)，清洗試樣表面及除污的過程中須避免使用可能浸蝕試樣表面的磨料或溶劑。試樣清洗后應(yīng)注意避免再次污染。6.5狀態(tài)調(diào)節(jié)試樣清潔、晾干后在23C±2C、相對(duì)濕度為50%±5%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)條件下調(diào)節(jié)24h以上。如果沒有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)調(diào)節(jié)試驗(yàn)室，也可以在常規(guī)試驗(yàn)條件下調(diào)節(jié)24h以上。6.6封邊處理為了避免由于試樣邊緣早期銹蝕產(chǎn)生的銹水污染涂層和影響腐蝕測試區(qū)，試驗(yàn)前，應(yīng)在試樣的四周邊緣，使用防水膠帶或油漆進(jìn)行封邊處理。對(duì)于有掛孔的樣板，在試驗(yàn)前應(yīng)使用油漆對(duì)掛孔進(jìn)行封邊處理。7試驗(yàn)期限與檢測周期7.1試驗(yàn)期限設(shè)定方法試驗(yàn)期限設(shè)定除考慮試樣類型、用途及試驗(yàn)?zāi)康耐猓€要考慮能夠正確地掌握試樣性能腐蝕老化的歷程。7.1.2試驗(yàn)期限設(shè)定可以選擇以時(shí)間為單位（如月、年），或者選擇以試樣性能變化（如腐蝕量、變色等破壞程度）到規(guī)定的某一極限值為單位，也可根據(jù)材料或試樣的相關(guān)技術(shù)要求商定試驗(yàn)期限。7.1.3如無特殊要求，試驗(yàn)的期限至少為1年，試驗(yàn)期間若無明顯的腐蝕現(xiàn)象，可延長3個(gè)月的試驗(yàn)時(shí)間。7.2檢測周期除非另有商定，在整個(gè)試驗(yàn)期限中，各種性能變化的檢測周期建議為每個(gè)月一次，也可根據(jù)腐蝕速率調(diào)整檢測周期。8試驗(yàn)程序8.1試驗(yàn)準(zhǔn)備8.1.1測量位置的確定要求外觀檢查的表面及部件總成，其檢查位置要選擇在最顯眼、接收太陽輻射能量最多的區(qū)域。劃痕腐蝕的測量位置要選擇在外觀檢查位置的下部。8.1.2暴露前檢測試驗(yàn)前按本標(biāo)準(zhǔn)6.4、6.5的要求進(jìn)行清潔與狀態(tài)調(diào)節(jié)，然后根據(jù)本標(biāo)誨.3.1?8.3.3中規(guī)定方法進(jìn)行檢測，除非另有規(guī)定，試樣應(yīng)該在與其狀態(tài)調(diào)節(jié)相同的環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn)。8.1.3劃痕處理應(yīng)在確定的測量位置劃出1條100mm長的豎劃痕和1條50mm長的橫劃痕，橫劃痕垂直于豎劃痕且在豎劃痕下方，2條劃痕互不相交。劃痕深度為穿過表面涂層到達(dá)金屬底材，除非另有規(guī)定，劃痕寬度為0.5mm。所有劃痕的相互距離至少為50mm，劃痕距試樣邊緣的距離應(yīng)至少為20mm。樣板劃痕位置示意圖見圖1。對(duì)于鍍鋅板或鍍鋅合金鋼板，劃透涂層和鍍層對(duì)于腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果會(huì)有很大不同。試驗(yàn)應(yīng)商定劃痕劃破涂層及鍍層的程度。試樣劃痕后，應(yīng)在1h內(nèi)投入戶外暴露腐蝕試驗(yàn)。戶30mmTQ50mn)50mm圖1樣板劃痕位置示意圖8.2投入試驗(yàn)8.2.1暴露方式室外暴露試驗(yàn)一般應(yīng)為南北朝向。在北半球，試樣有效面朝正南方向；在南半球，試樣有效面朝正北方向。為了適應(yīng)特殊的試驗(yàn)?zāi)康?，也可以朝向任何方向放置。除非另有商定，曝曬角度推薦使用45度。8.2.2暴露狀態(tài)暴露試驗(yàn)時(shí)要保證試樣間互不干擾，不相互遮擋陽光，試樣的各邊應(yīng)都能暴露在空氣中。如果試樣是長方形，安裝時(shí)其最短的邊平行于水平線。無特殊情況下，試驗(yàn)期間盡可能不要移動(dòng)或接觸試樣。8.2.3噴淋鹽霧試樣安裝在曝露架后，用噴淋裝置將配置好的鹽溶液均勻噴淋到試樣表面，從試樣的上端開始噴淋直至下端，當(dāng)下端有鹽溶液開始點(diǎn)滴時(shí)，停止噴淋。在噴淋過程中，應(yīng)防止影響到附近其它測試要求的試樣。除非另有約定，試驗(yàn)投試后，第1次噴淋間隔為3天，第2次噴淋間隔為4天，以此循環(huán)類推。噴淋應(yīng)在清晨露水蒸發(fā)之后進(jìn)行。噴淋時(shí)，若試樣表面有雪或冰，不要將其清除。8.3檢測方法如無特殊說明，檢測時(shí)的環(huán)境條件與試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)條件一致。8.3.1涂層厚度檢測如無特殊要求，樣板進(jìn)行劃痕前，按GB/T13452.2規(guī)定進(jìn)行漆膜涂層總厚度的測定。8.3.2劃痕腐蝕檢測根據(jù)選擇的測量周期，觀察劃痕的腐蝕出現(xiàn)時(shí)間、狀態(tài)及腐蝕產(chǎn)物。測量垂直劃痕與水平劃痕的劃痕層離寬度和劃痕腐蝕寬度，以mm為單為記錄測量數(shù)據(jù)。對(duì)于劃痕層離寬度的測試，除非另有商定，試驗(yàn)完成后，應(yīng)立即進(jìn)行評(píng)定。如果經(jīng)過長時(shí)間調(diào)節(jié)后評(píng)定，在此期間，其附著力有可能恢復(fù)。劃痕層離寬度按GB/T30789.8的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測量。劃痕腐蝕寬度按GB/T30789.9的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測量。8.3.3外觀目測檢查對(duì)于起泡、生銹、開裂、剝落、粉化等腐蝕老化現(xiàn)象可按標(biāo)準(zhǔn)｝B/T30789.1?7相關(guān)規(guī)定進(jìn)行目測檢查。也可以按GB/T1766規(guī)定的評(píng)定方法進(jìn)行檢查和評(píng)級(jí)。檢查時(shí)可選擇能清晰辨別腐蝕產(chǎn)物的放大鏡，對(duì)試樣進(jìn)行觀察。注：滲析物、起霜等老化現(xiàn)象的目測檢查應(yīng)在試樣清潔前進(jìn)行預(yù)觀察。8.3.4耐腐蝕性能檢測當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束后，須對(duì)試樣的耐腐蝕性能進(jìn)行最終評(píng)價(jià)。如果對(duì)于均勻腐蝕的試樣基材的耐腐蝕性能也有測試要求，可使用合適的方法清除表面涂覆層。為保證腐蝕結(jié)果評(píng)價(jià)的一致性，可根據(jù)ASTMD610標(biāo)準(zhǔn)要求，通過面積法對(duì)清除腐蝕產(chǎn)物后的試樣進(jìn)行評(píng)價(jià)。9暴曬場腐蝕特性的監(jiān)測由于試驗(yàn)結(jié)果主要取決于與曝曬場的地理位置和曝曬的條件，因此必須要測量曝曬場中大氣的腐蝕性，可以選擇使用直接測量標(biāo)準(zhǔn)試樣腐蝕率的方法（見9.2），也可以選擇使用測量曝曬場大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的方法，或者兩種方法一同使用。如果使用了暴曬場以外其他地點(diǎn)的有效大氣環(huán)境數(shù)據(jù)，則必須要說明該地點(diǎn)的地理位置以及與曝曬場的距離。9.1大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的測量在整個(gè)試驗(yàn)過程中，大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的測量可按表1中規(guī)定的要求進(jìn)行：表1大氣環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測要求環(huán)境參數(shù)單位測量方式和頻次結(jié)果表示空氣溫度°C連續(xù)測量或一天4次（6h/次）月均值和年均值相對(duì)濕度%連續(xù)測量或一天4次（6h/次）月均值和年均值降雨量mm連續(xù)測量或一天4次（6h/次）月均值和年均值降塵mm每月1次月和值或年和值SO2濃度SO2沉降率mg/m3mg/(m2?d)每月連續(xù)測量月均值和年均值Cl-沉降率mg/(m2-d)每月連續(xù)測量月均值和年均值9.2標(biāo)準(zhǔn)試樣的腐蝕率9.2.1標(biāo)準(zhǔn)試樣的材質(zhì)可通過標(biāo)準(zhǔn)試樣的腐蝕率體現(xiàn)在特定時(shí)間段內(nèi)暴曬場的腐蝕特性，通?？梢赃x用以下材料的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)：a） 非合金碳化鋼（銅0.03%?10%，磷〈0.07%）。b） 鋅，純度之98.5%。c） 銅，純度299.5%。d） 鋁，純度299.5%。9.2.2標(biāo)準(zhǔn)試樣的尺寸標(biāo)準(zhǔn)試樣形狀須為長方形，尺寸不小于50mmx100mm，厚度為1mm左右。9.2.3標(biāo)準(zhǔn)試樣的前處理在試驗(yàn)之前，須對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并使用以下方法進(jìn)行清洗處理：a） 用柔軟、干凈的刷子進(jìn)行手動(dòng)清潔，或?qū)?biāo)準(zhǔn)試樣置于裝有有機(jī)溶劑（如沸點(diǎn)在50°C?120°C的碳?xì)浠衔铮┑钠髅笾羞M(jìn)行超聲波清洗。清洗完畢，還需用干凈的有機(jī)溶劑進(jìn)行漂洗，并烘干。b） 也可以使用其他方法清洗，但必須保證清洗效果與方法a）相當(dāng)。9.2.4標(biāo)準(zhǔn)試樣的腐蝕率測試選取三塊相同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)試樣按本標(biāo)準(zhǔn)9中規(guī)定的方法進(jìn)行平行試驗(yàn)。試驗(yàn)開始前，須對(duì)清洗后的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行稱重，精確到±1mg。試驗(yàn)完成后，可依據(jù)ISO8407中的相關(guān)規(guī)定清除標(biāo)準(zhǔn)試樣的腐蝕產(chǎn)物，然后進(jìn)行稱重，精確到±1mg。標(biāo)準(zhǔn)試樣的腐蝕率按式（1）計(jì)算，計(jì)算公式如下：(1)r= *x100(1)corrAxpXt式中：rcor 腐蝕率，um/a；場——標(biāo)準(zhǔn)樣品試驗(yàn)前后的損失質(zhì)量，g；A——標(biāo)準(zhǔn)樣品的有效試驗(yàn)面積，m2；P——標(biāo)準(zhǔn)樣品的密度，g/cm3;t——曝曬時(shí)間，a。10結(jié)果評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)可參考可按標(biāo)準(zhǔn)GB/T30789.1?7相關(guān)規(guī)定進(jìn)行評(píng)價(jià)，也可以按GB/T1766相關(guān)規(guī)定進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般試驗(yàn)僅考慮以下幾方面：（1） 試樣劃刻線以外部分的外觀，如起泡、生銹、開裂、脫落、粉化、絲