Hầu hết sự ăn mòn vật liệu kim loại xảy ra trong môi trường khí quyển, vì bầu khí quyển chứa các thành phần ăn mòn như oxy và các chất ô nhiễm, cũng như các yếu tố ăn mòn như thay đổi độ ẩm và nhiệt độ. Ăn mòn phun muối là một trong những ăn mòn khí quyển phổ biến và có sức tàn phá cao nhất.
Nguyên lý ăn mòn phun muối
Sự ăn mòn vật liệu kim loại do phun muối chủ yếu là do dung dịch muối dẫn điện xâm nhập vào kim loại và xảy ra phản ứng điện hóa, tạo thành hệ thống pin siêu nhỏ “kim loại tiềm năng thấp – dung dịch điện phân – tạp chất tiềm năng cao”. Sự chuyển điện tử xảy ra và kim loại ở cực dương hòa tan và tạo thành một hợp chất mới, đó là sự ăn mòn. Ion clorua đóng vai trò chính trong quá trình ăn mòn phun muối, có khả năng xuyên thấu mạnh, dễ dàng xuyên qua lớp oxit kim loại vào kim loại, phá hủy trạng thái cùn của kim loại; Đồng thời, ion clorua có năng lượng hydrat hóa rất nhỏ, dễ bị hấp phụ trên bề mặt kim loại, thay thế oxy trong lớp oxit bảo vệ kim loại khiến kim loại bị hư hỏng.
Phương pháp kiểm tra và phân loại ăn mòn phun muối
Thử nghiệm phun muối là phương pháp đánh giá khả năng chống ăn mòn cấp tốc cho bầu không khí nhân tạo. Đó là nồng độ nước muối nguyên tử hóa; Sau đó phun vào hộp điều nhiệt kín, bằng cách quan sát sự thay đổi của mẫu thử đặt trong hộp trong một khoảng thời gian để phản ánh khả năng chống ăn mòn của mẫu thử, đó là phương pháp thử cấp tốc, nồng độ muối của môi trường phun muối clorua , nhưng hàm lượng phun muối trong môi trường tự nhiên nói chung gấp vài lần hoặc hàng chục lần, nhờ đó tốc độ ăn mòn được cải thiện đáng kể, thử nghiệm phun muối trên sản phẩm, Thời gian nhận được kết quả cũng giảm đi đáng kể.
Thử nghiệm phun muối trước và sau
Thời gian ăn mòn của mẫu sản phẩm có thể mất một năm hoặc thậm chí vài năm khi thử nghiệm trong môi trường tự nhiên, nhưng kết quả tương tự có thể thu được trong vài ngày hoặc thậm chí vài giờ khi thử nghiệm trong môi trường phun muối mô phỏng nhân tạo.
Thử nghiệm phun muối chủ yếu được chia thành bốn loại:
① Thử nghiệm phun muối trung tính (NSS)
② Thử nghiệm phun axit axetic (AASS)
③ Thử nghiệm phun axit axetic tăng tốc đồng (CASS)
(4) Thử nghiệm phun muối luân phiên
Thiết bị kiểm tra ăn mòn phun muối
Đánh giá kết quả thử nghiệm phun muối
Các phương pháp đánh giá thử nghiệm phun muối bao gồm phương pháp đánh giá, phương pháp đánh giá sự xuất hiện ăn mòn và phương pháp cân.
01
Phương pháp đánh giá
Phương pháp đánh giá chia tỷ lệ phần trăm diện tích ăn mòn trên tổng diện tích thành nhiều cấp theo một phương pháp nhất định và lấy một cấp nhất định làm cơ sở để đánh giá đủ điều kiện. Phương pháp này phù hợp để đánh giá các mẫu tấm phẳng. Ví dụ: GB/T 6461-2002, ISO 10289-2001, ASTM B537-70(2013), ASTM D1654-2005 đều sử dụng phương pháp này để đánh giá kết quả thử nghiệm phun muối.
Đánh giá bảo vệ và đánh giá ngoại hình
Giá trị RP và RA được tính như sau:
Trong đó: RP là giá trị đánh giá bảo vệ; RA là giá trị đánh giá ngoại hình; A là phần trăm phần bị ăn mòn của kim loại nền trên tổng diện tích khi tính RP; RA là tỷ lệ phần trăm phần bị ăn mòn của lớp bảo vệ trên tổng diện tích.
Phân loại lớp phủ và đánh giá chủ quan
Xếp hạng bảo vệ được biểu thị bằng: RA/ -
Ví dụ, khi rỉ sét nhẹ vượt quá 1% bề mặt và nhỏ hơn 2,5% bề mặt thì được biểu thị bằng: 5/ -
Xếp hạng ngoại hình được biểu thị bằng: – Giá trị /RA + đánh giá chủ quan + mức độ lỗi lớp phủ
Ví dụ: nếu diện tích vết lớn hơn 20% thì đó là: – /2mA
Đánh giá hiệu suất được biểu thị bằng giá trị RA + đánh giá chủ quan + mức độ lỗi lớp phủ
Ví dụ, nếu mẫu không có sự ăn mòn kim loại nền nhưng có sự ăn mòn nhẹ ở lớp phủ anod dưới 1% tổng diện tích thì được ký hiệu là 10/6sC.
Hình ảnh lớp phủ có cực âm đối với kim loại nền
02
Phương pháp đánh giá sự hiện diện của chất ăn mòn
Phương pháp đánh giá ăn mòn là một phương pháp xác định định tính, nó dựa trên thử nghiệm ăn mòn phun muối, xem hiện tượng ăn mòn của sản phẩm để xác định mẫu. Ví dụ, JB4 159-1999, GJB4.11-1983, GB/T 4288-2003 đã áp dụng phương pháp này để đánh giá kết quả thử nghiệm phun muối.
Bảng đặc tính ăn mòn của các bộ phận mạ điện thông thường sau khi thử nghiệm phun muối
Phương pháp tính tốc độ ăn mòn:
01
Độ ẩm tương đối tới hạn để ăn mòn kim loại là khoảng 70%. Khi độ ẩm tương đối đạt hoặc vượt quá độ ẩm tới hạn này, muối sẽ bị phân hủy để tạo thành chất điện phân có độ dẫn điện tốt. Khi độ ẩm tương đối giảm, nồng độ dung dịch muối sẽ tăng lên cho đến khi muối kết tinh kết tủa và tốc độ ăn mòn sẽ giảm theo. Khi nhiệt độ tăng lên, chuyển động phân tử tăng cường và tốc độ ăn mòn của phun muối cao tăng lên. Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế chỉ ra rằng tốc độ ăn mòn tăng gấp 2 ~ 3 lần và độ dẫn điện của chất điện phân tăng 10 ~ 20% mỗi khi nhiệt độ tăng 10oC. Đối với thử nghiệm phun muối trung tính, người ta thường coi 35oC là nhiệt độ thích hợp.02Nồng độ của dung dịch
Góc đặt mẫu
Hướng lắng của phun muối gần với hướng thẳng đứng. Khi mẫu được đặt nằm ngang, diện tích chiếu của nó là lớn nhất và bề mặt mẫu chịu nhiều muối phun nhất nên sự ăn mòn là nghiêm trọng nhất. Kết quả cho thấy khi tấm thép nghiêng 45° so với đường ngang, tổn thất trọng lượng do ăn mòn trên một mét vuông là 250g và khi tấm thép song song với đường thẳng đứng thì tổn thất trọng lượng do ăn mòn là 140g trên một mét vuông. Tiêu chuẩn GB/T 2423.17-1993 nêu rõ: “Phương pháp đặt mẫu phẳng phải sao cho bề mặt được thử nghiệm phải nghiêng một góc 30° so với hướng thẳng đứng”.
04 PH
Độ pH càng thấp, nồng độ ion hydro trong dung dịch càng cao thì tính axit và ăn mòn càng cao. Giá trị pH thử nghiệm phun muối trung tính (NSS) là 6,5 ~ 7,2. Do ảnh hưởng của yếu tố môi trường nên giá trị pH của dung dịch muối sẽ thay đổi. Để cải thiện khả năng tái lập kết quả thử nghiệm phun muối, phạm vi giá trị pH của dung dịch muối được quy định trong tiêu chuẩn thử nghiệm phun muối trong và ngoài nước, đồng thời đề xuất phương pháp ổn định giá trị pH của dung dịch muối trong quá trình thử nghiệm.
05
Lượng muối lắng đọng và phương pháp phun
Các hạt phun muối càng mịn thì diện tích bề mặt chúng hình thành càng lớn, chúng hấp thụ càng nhiều oxy và càng có tính ăn mòn. Nhược điểm rõ ràng nhất của các phương pháp phun truyền thống, bao gồm phương pháp phun khí nén và phương pháp tháp phun, là độ đồng đều kém của quá trình lắng đọng phun muối và đường kính lớn của các hạt phun muối. Các phương pháp phun khác nhau cũng có ảnh hưởng đến độ pH của dung dịch muối.
Các tiêu chuẩn liên quan đến thử nghiệm phun muối.
Một giờ phun muối ở môi trường tự nhiên là bao lâu?
Thử nghiệm phun muối được chia thành hai loại, một loại là thử nghiệm tiếp xúc với môi trường tự nhiên, loại còn lại là thử nghiệm môi trường phun muối mô phỏng tăng tốc nhân tạo.
Mô phỏng nhân tạo thử nghiệm môi trường phun muối là sử dụng thiết bị thử nghiệm có không gian thể tích nhất định – buồng thử nghiệm phun muối, trong không gian thể tích đó bằng phương pháp nhân tạo tạo môi trường phun muối để đánh giá khả năng chống ăn mòn của sản phẩm. So với môi trường tự nhiên, nồng độ muối clorua trong môi trường phun muối có thể gấp vài lần hoặc hàng chục lần hàm lượng phun muối trong môi trường tự nhiên nói chung, nhờ đó tốc độ ăn mòn được cải thiện đáng kể và thử nghiệm phun muối trên sản phẩm được rút ngắn đáng kể. Ví dụ, có thể mất 1 năm để một mẫu sản phẩm bị ăn mòn khi tiếp xúc tự nhiên, trong khi kết quả tương tự có thể thu được trong 24 giờ trong môi trường phun muối mô phỏng nhân tạo.
Thử nghiệm phun muối mô phỏng nhân tạo bao gồm thử nghiệm phun muối trung tính, thử nghiệm phun axetat, thử nghiệm phun axetat tăng tốc muối đồng, thử nghiệm phun muối xen kẽ.
(1) Thử nghiệm phun muối trung tính (thử nghiệm NSS) là phương pháp thử nghiệm ăn mòn cấp tốc xuất hiện sớm nhất và phạm vi ứng dụng rộng nhất. Nó sử dụng dung dịch nước muối natri clorua 5%, độ pH của dung dịch được điều chỉnh trong khoảng trung tính (6 ~ 7) làm dung dịch phun. Nhiệt độ thử nghiệm được đặt ở 35oC và tốc độ lắng của phun muối được yêu cầu nằm trong khoảng 1 ~ 2ml/80cm².h.
(2) Thử nghiệm phun axetat (thử nghiệm ASS) được phát triển trên cơ sở thử nghiệm phun muối trung tính. Đó là thêm một ít axit axetic băng vào dung dịch natri clorua 5%, để giá trị pH của dung dịch giảm xuống khoảng 3, dung dịch trở nên có tính axit và cuối cùng phun muối được hình thành từ phun muối trung tính thành axit. Tốc độ ăn mòn nhanh hơn khoảng ba lần so với thử nghiệm NSS.
(3) Thử nghiệm phun axetat tăng tốc muối đồng (thử nghiệm CASS) là thử nghiệm ăn mòn phun muối nhanh được phát triển gần đây ở nước ngoài. Nhiệt độ thử nghiệm là 50oC và một lượng nhỏ muối đồng - clorua đồng được thêm vào dung dịch muối để gây ra sự ăn mòn mạnh. Nó ăn mòn nhanh hơn khoảng tám lần so với thử nghiệm NSS.
Trong điều kiện môi trường chung, công thức chuyển đổi thời gian sau đây có thể được gọi đại khái là:
Thử nghiệm phun muối trung tính trong môi trường tự nhiên 24h trong 1 năm
Thử nghiệm sương mù axetat trong môi trường tự nhiên 24h trong 3 năm
Thử nghiệm sương mù axetat tăng tốc muối đồng trong môi trường tự nhiên 24 giờ trong 8 năm
Do đó, xét về môi trường biển, phun muối, đặc tính khô và ướt xen kẽ, đóng băng-tan băng, chúng tôi tin rằng khả năng chống ăn mòn của các phụ kiện tàu cá trong môi trường như vậy chỉ bằng 1/3 so với các thử nghiệm thông thường.
Do đó, xét về môi trường biển, phun muối, đặc tính khô và ướt xen kẽ, đóng băng-tan băng, chúng tôi tin rằng khả năng chống ăn mòn của các phụ kiện tàu cá trong môi trường như vậy chỉ bằng 1/3 so với các thử nghiệm thông thường.
Đó là lý do vì sao chúng ta yêu cầu tàu đánh cá phải cóChấn lưu đèn halogen kim loạivà tụ điện được lắp đặt trong nhà. Người giữ đèn củaĐèn câu cá trên tàu 4000wphải được bịt kín bằng vật liệu có thể chịu được nhiệt độ trên 230 độ C. Để đảm bảo rằng đèn đánh cá trong quá trình sử dụng sẽ không bị mất tác dụng bịt kín và bị phun muối, dẫn đến ăn mòn nắp đèn, dẫn đến vỡ chip bóng đèn.
Ở trên, mộtĐèn câu cá 4000w thu hút cá ngừđược tàu đánh cá sử dụng nửa năm. Thuyền trưởng không để đèn ở môi trường khô ráo trên đất liền hay kiểm tra tem niêm phong của đèn vì ông đang canh giữ đảo suốt một năm. Khi sử dụng lại đèn sau một năm, chip đèn phát nổ
Thời gian đăng: 15-05-2023