一、概述

定義：
耐腐蝕性測試是通過模擬自然環境或工業環境中的腐蝕條件（如鹽霧、濕熱、酸性氣體等），驗證機械設備材料及表面處理工藝抗腐蝕能力的試驗方法。其核心是評估材料在腐蝕介質中的化學穩定性、防護涂層的耐久性及失效機制，為設備在惡劣環境中的可靠性提供數據支撐。

核心目標：

1. 材料性能驗證：量化金屬基材、鍍層、涂層的抗腐蝕能力（如腐蝕速率、點蝕深度）。

2. 工藝優化：篩選防腐工藝（如電鍍、噴涂、鈍化）并指導改進方向。

3. 合規性：滿足國際/行業標準對設備耐腐蝕性的強制要求（如CE、ISO）。

分類：

· 鹽霧試驗：模擬海洋或高鹽環境（中性鹽霧、醋酸鹽霧、銅加速鹽霧）。

· 濕熱試驗：高溫高濕環境下的氧化與電化學腐蝕（如ISO 6270）。

· 工業氣體腐蝕試驗：模擬SO?、H?S等工業廢氣腐蝕（如ISO 6988）。

· 電化學測試：極化曲線、電化學阻抗譜（EIS）量化腐蝕動力學參數。

二、檢測標準

1. 國際 標準：

· ISO 9227（鹽霧試驗）：涵蓋中性鹽霧（NSS）、醋酸鹽霧（ASS）、銅加速鹽霧（CASS）。

· ISO 14993（循環腐蝕試驗）：結合鹽霧、干燥、濕熱多階段模擬真實環境。

· ASTM G31（金屬浸漬腐蝕試驗）：測量材料在液體介質中的腐蝕速率。

2. 地區標準：

· 中國：GB/T 10125（鹽霧試驗）、GB/T 2423.17（濕熱試驗）。

· 歐盟：EN ISO 12944（防護涂料系統耐腐蝕性要求）、EN 1670（建筑五金件防腐等級）。

· 美國：ASTM B117（鹽霧試驗）、SAE J2334（汽車循環腐蝕試驗）。

3. 行業專用標準：

· 汽車：ISO 14993（汽車零部件循環腐蝕試驗）、大眾PV 1210標準。

· 核電：ASME BPVC III（核級材料腐蝕試驗要求）。

· 海洋工程：NORSOK M-501（海洋平臺涂層系統測試）。

三、檢測設備

1. 核心設備：

· 鹽霧試驗箱：

o 功能：控制溫度（35±2℃）、噴霧量（1~2 mL/h）、pH值（NSS/ASS/CASS）。

o 型號：Ascott S450、Q-FOG CCT（支持循環腐蝕）。

· 濕熱試驗箱：

o 參數：溫度40℃~98℃、濕度20%~98% RH（如ESPEC PH-3K）。

· 氣體腐蝕試驗箱：

o 功能：模擬SO?、H?S等氣體濃度（如0.1%~1%），溫度濕度可控（如Votsch VCL）。

· 電化學工作站：

o 型號：Gamry Reference 600+（極化曲線、EIS分析）。

2. 輔助設備：

· 腐蝕評估工具：

o 金相顯微鏡：觀察腐蝕形貌（如奧林巴斯GX53）。

o 測厚儀：Elcometer 456（涂層厚度測量，精度±1 μm）。

o 3D輪廓儀：Keyence VR-3000（測量點蝕深度）。

四、檢測流程

1. 樣品準備：

· 清潔處理：或酒精去除表面油污、指紋。

· 邊緣保護：非測試區用蠟或膠帶密封（避免邊緣腐蝕干擾）。

· 劃痕處理（可選）：涂層表面劃十字（評估劃痕處腐蝕擴展）。

2. 測試執行（以鹽霧試驗為例）：

· 鹽溶液配制：5% NaCl（NSS）、pH調節（ASS：pH 3.1~3.3；CASS：添加CuCl?）。

· 參數設置：

o 溫度：鹽霧箱35±2℃，飽和桶47±1℃。

o 噴霧周期：連續噴霧（NSS）或循環噴霧（CCT：噴霧+干燥+濕熱）。

· 監控與記錄：

o 沉降量：每小時收集鹽霧沉降液（1~2 mL/80 cm2/h）。

o pH值：每日檢測溶液pH值（NSS維持6.5~7.2）。

3. 腐蝕評估：

· 定性分析：

o 腐蝕等級：ISO 10289評級（1級無腐蝕，10級嚴重腐蝕）。

o 涂層失效：ISO 4628評估起泡、剝落、銹蝕面積。

· 定量分析：

o 腐蝕速率：通過失重法計算（公式：R=A?tΔW，單位g/m2·h）。

o 極化曲線：Tafel擬合計算腐蝕電流密度（icorr）。

五、費用與周期

1. 費用構成：

· 實驗室自建成本：

o 鹽霧試驗箱（1000L）：15萬-50萬元。

o 循環腐蝕試驗箱（Q-FOG CCT）：80萬-200萬元。

· 第三方測試費用：

o 中性鹽霧試驗（NSS 240h）：元/樣。

o 循環腐蝕試驗（CCT 80周期）：1萬-3萬元/樣。

o 電化學測試（極化曲線+EIS）：5000-1.2萬元/樣。

· 認證服務：

o CE防腐認證（EN 1670）：3萬-8萬元。

o 汽車防腐認證（SAE J2334）：5萬-12萬元。

2. 周期：

· 單項鹽霧試驗：1-10天（按測試時長）。

· 全項認證（含整改）：4-8周。

· 加急服務：額外支付30%-50%費用，周期縮短30%。

六、實際應用

1. 汽車零部件案例：

· 問題：某車型底盤支架在CCT 60周期后涂層剝落，基材銹蝕（評級7級）。

· 優化：采用鋅鋁涂層（達克羅）+封閉劑，復測后銹蝕評級提升至2級。

2. 海洋平臺設備：

· 場景：海上平臺螺栓經NSS 720h試驗后鍍鋅層失效，更換為熱浸鋅（厚度≥85 μm）并通過NORSOK M-501標準。

3. 電子電器外殼測試：

· 案例：鋁合金外殼在SO?氣體腐蝕（0.1%濃度，96h）后表面出現腐蝕點，改用陽極氧化+封閉工藝后腐蝕面積減少80%。

4. 核電設備驗證：

· 案例：核反應堆冷卻管道材料通過ASTM G31浸漬試驗（50℃, 10% HCl溶液），腐蝕速率從0.5 mm/年降至0.1 mm/年。

七、注意事項與趨勢

1. 測試陷阱規避：

· 樣品擺放角度：與垂直方向呈15°~30°，避免液滴積聚。

· 鹽霧均勻性：定期校準噴嘴壓力及角度，確保沉降量達標。

2. 新興技術應用：

· 多環境耦合測試：鹽霧+紫外老化+濕熱復合試驗（如Prohesion試驗）。

· 微區電化學分析：掃描電化學顯微鏡（SECM）定位局部腐蝕活性點。

3. 行業趨勢：

· 綠色防腐技術：無鉻鈍化、水性涂料、生物基緩蝕劑研發。

· 智能化設備：鹽霧箱集成物聯網（IoT）實現遠程監控與數據自動記錄。