汽車(chē)組件的大(dà)氣腐蝕實驗室測試

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       想要控制車(chē)輪和底盤零配件的腐蝕,就需要了解材料之間的相互作用、電鍍法及各種防護措施和技術的相對有效性。目前采用的一(yī)種防腐蝕措施爲使用有機和無機塗料,另一(yī)種措施是防止電鍍電流穿過絕緣層和機械設計。爲了選擇合适的技術并充分(fēn)利用該技術來減緩腐蝕,有必要在實驗室中(zhōng)重複并精确控制腐蝕影響因素。在生(shēng)産中(zhōng)實施某工(gōng)藝後,必須持續測試和認證其質量。實驗室腐蝕試驗用于腐蝕控制技術的開(kāi)發、生(shēng)産的材料認證及投産後的質量認證。

鹽霧試驗

       鹽霧試驗是在100多年前開(kāi)發的,第一(yī)個已知(zhī)标準ASTM B117在1914年提出。随着時間推移,對技術進行了優化,并将它作爲複雜(zá)的環境測試循環的一(yī)部分(fēn)實施。此技術已經有很多變化,但是大(dà)部分(fēn)都涉及噴濃度一(yī)般在0.5%至5%之間的氯化鈉溶液。所述溶液可以通過添加醋酸或硫酸酸化,但是一(yī)般情況下(xià)pH值爲中(zhōng)性的。産生(shēng)噴霧的傳統方式爲将溶液泵送到一(yī)個霧化噴嘴中(zhōng),在噴嘴中(zhōng)與壓縮空氣組合,産生(shēng)漂浮在試驗箱中(zhōng)的非常小(xiǎo)的液滴,直到沉降到試樣上。此類噴霧通常稱爲“霧”或“薄霧”。

加速腐蝕測試中(zhōng)使用的多種常見鹽的潮解相對濕度 

        一(yī)些更新的方法需要噴出能夠以更大(dà)的沉降率直接落在試樣上的更大(dà)的液滴。噴霧類型約200-600ml溶液/平方米試樣區域/小(xiǎo)時,具體(tǐ)視不同方法而定。直接噴淋有時稱爲“淋浴”,可能在約20分(fēn)鍾噴淋期間輸出5-10升/平方米,或者說爲在相同期限内使用噴霧時輸出溶液量的100倍。

濕/幹循環試驗 

       鹽霧試驗并未重複真實的大(dà)氣腐蝕,因爲它們始終保持試樣完全濕潤。暴露在環境中(zhōng)的材料會進行周期性的濕和幹階段。濕與幹條件之間的轉換加速了腐蝕并改變了腐蝕産物(wù)的化學結構。因爲這個原因,濕和幹循環腐蝕試驗在20世紀60年代被開(kāi)發出來。首個被普遍應用的試驗稱爲Prohesion,它在ASTM G85的附件5中(zhōng)被标準化。在此試驗中(zhōng),噴稀釋的氯化鈉和硫酸铵溶液一(yī)小(xiǎo)時,然後使用強制空氣循環幹燥一(yī)小(xiǎo)時。 

       在20世紀80年代,汽車(chē)行業制定了一(yī)個包含鹽霧、強制空氣幹燥及暴露在飽和濕度或在一(yī)些标準中(zhōng)稱爲“潤濕”的試驗。這些試驗模拟了在使用除冰鹽處理的道路上行駛的車(chē)輛,白(bái)天在外(wài)面停車(chē)變幹,夜間相對濕度升高時重新潤濕。GM 9540P、Volkswagen PV1210和 JASO M609中(zhōng)都介紹了此類試驗。GM方法更新并再版爲GMW 14872,但是三種方法目前都在使用。

相對濕度的關鍵作用 

       在過去(qù)的二十年中(zhōng),腐蝕測試方法開(kāi)發重點爲更加準确的相對濕度控制。這與鹽的潮解有關。潮解指的是當相對濕度足夠高時,任何可溶性鹽能夠從空氣中(zhōng)吸收足夠的水分(fēn)以形成液體(tǐ)溶液的性質。氯化鈉的潮解相對濕度(DRH)數值爲76%,此數值接近上述80%相對濕度規則。然而,這條規則可能過于太簡單了。鋼的腐蝕從相對濕度爲約50%開(kāi)始,并随着相對濕度的升高而速率升高。在相對濕度數值略低于氯化鈉潮解相對濕度時,鋼的腐蝕速率高。 

       需要考慮的第二個因素是電偶腐蝕。汽車(chē)和卡車(chē)都是由多種金屬和合金制造而成的,電偶腐蝕是一(yī)個嚴重的問題。鋼、鋁和鎂合金以及鍍鋅塗層都很常見,隻要表面有電解膜,它們之間就會存在電偶。然而,相對濕度略低于76%,此濕度足以讓腐蝕發生(shēng),但是不是表面上的内聚電解膜完成電路。結果爲,偏貴金屬(也即鋼與鋁、鋅或鎂形成電偶時爲鋼)的陰極保護,當相對濕度爲70%時,可能不會有效發生(shēng)。 

現代汽車(chē)腐蝕試驗方法

       在當今的汽車(chē)行業中(zhōng),腐蝕測試方法的趨勢爲包含在約50%至95%之間的受控相對濕度循環。線性轉換旨在改善重複性和再現性,同時減緩幹燥過程,在比傳統濕/幹試驗中(zhōng)更長的時期内達到峰值腐蝕速率,并控制相對濕度低于和高于76%的時間。上面讨論的舊(jiù)版JASO M609方法強調快速轉換,給此重要的相對濕度區留下(xià)的時間非常短。

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