Metal için Tuz Püskürtme Testi Nedir?

Korozyon, çevre etkisi altında malzemelerin veya bunların özelliklerinin tahrip olması veya bozulmasıdır. Korozyonun büyük kısmı oksijen, nem, sıcaklık değişiklikleri ve kirleticileri içeren atmosferde meydana gelir.

Tuz püskürtme korozyonu, en yaygın ve yıkıcı atmosferik korozyonlardan biridir. Tuz püskürtmenin neden olduğu metal yüzey korozyonu, oksit tabakasına ve metal yüzeyin koruyucu tabakasına nüfuz eden klorür iyonları ile iç metal arasındaki elektrokimyasal reaksiyondan kaynaklanır. Aynı zamanda, klorür iyonu, metal yüzeyindeki gözenekler ve çatlaklar tarafından kolayca sıkıştırılabilen ve oksit tabakasındaki oksijenin yerini alarak çözünmeyen oksidi çözünür klorüre, pasif yüzeyi ise aktif yüzeye dönüştüren belirli miktarda hidratasyon enerjisi içerir.

Tuz püskürtme testi, ürünlerin veya metal malzemelerin korozyon direncini değerlendirmek için tuz püskürtme test ekipmanı tarafından oluşturulan yapay simüle edilmiş tuz püskürtme ortam koşullarını kullanan bir tür çevresel testtir. İki kategoriye ayrılabilir: biri doğal ortam maruziyet testi, diğeri ise yapay hızlandırılmış simüle edilmiş tuz püskürtme ortam testidir.

Yapay simüle edilmiş tuz püskürtme ortamı testi, belirli bir hacim alanına sahip bir tür test ekipmanı olan tuz püskürtme test odasının (şekilde gösterildiği gibi) kullanılmasıyla gerçekleştirilir. Hacim alanında, yapay bir yöntem kullanılarak tuz püskürtme ortamı oluşturulur ve ürünlerin tuz püskürtme korozyon direncinin kalitesi değerlendirilir.

Doğal ortamla karşılaştırıldığında, tuz püskürtme ortamındaki klorür tuz konsantrasyonu, genel doğal ortamdakinin birkaç katı veya onlarca katı olabilir, böylece korozyon hızı önemli ölçüde iyileşir ve tuz püskürtme testinin sonuçlarını alma süresi önemli ölçüde kısalır. Bir ürün numunesi doğal maruz kalma ortamında test edilirse, korozyona uğraması bir yıl sürebilir. Ancak yapay simüle edilmiş tuz püskürtme ortamında test edilirse, benzer sonuçları elde etmek yalnızca 24 saat sürer.

Laboratuvarda simüle edilen tuz püskürtme dört türe ayrılabilir

(1) Nötr tuz püskürtme testi (NSS testi), en eski ve en yaygın kullanılan hızlandırılmış korozyon test yöntemidir. 5% NaCl çözeltisi kullanılır ve çözeltinin pH değeri püskürtme çözeltisi olarak nötr aralıktadır (6,5 ila 7,2). Test sıcaklığı 35 ℃ ve tuz püskürtmenin sedimantasyon hızı 1 ~ 2 ml / 80 cm / saattir.

(2) Asetat püskürtme testi (ASS testi), nötr tuz püskürtme testine dayanarak geliştirilmiştir. 5% sodyum klorür çözeltisine bir miktar buzlu asetik asit eklenerek çözeltinin pH değerinin yaklaşık 3'e düşürülmesi, çözeltinin asidik hale gelmesi ve sonuçta oluşan tuz püskürtmesinin de nötr tuz püskürtmesinden asidik hale gelmesi sağlanır. Korozyon hızı, NSS testinden yaklaşık üç kat daha hızlıdır.

(3) Bakır tuzu hızlandırılmış asetat püskürtme testi (CASS testi), yurt dışında yakın zamanda geliştirilen bir tür hızlı tuz püskürtme korozyon testidir. Test sıcaklığı 50 ℃'dir ve korozyonu güçlü bir şekilde tetiklemek için tuz çözeltisine az miktarda bakır tuzu bakır klorür eklenir. Korozyon hızı, NSS testinin yaklaşık 8 katıdır.

(4) Dönüşümlü tuz püskürtme testi, aslında nötr tuz püskürtme testi artı sabit nem ve ısı testi olan kapsamlı bir tuz püskürtme testi türüdür. Çoğunlukla boşluk tipi ürünlerde kullanılır; ıslak ortamın nüfuz etmesiyle tuz püskürtme korozyonu yalnızca ürünün yüzeyinde değil, aynı zamanda ürünün içinde de meydana gelir. Ürünü tuz püskürtme ve sıcak ve nemli ortamda dönüşümlü olarak çalıştırır ve son olarak tüm ürünün elektriksel ve mekanik özelliklerinin değişip değişmediğini kontrol eder.

Sonuç yargısı

Tuz püskürtme testinin sonuçları genellikle nicel formdan ziyade nitel formda verilir. Dört özel değerlendirme yöntemi vardır.

① Derecelendirme yöntemi, korozyon alanının toplam alana oranını belirli bir yönteme göre birkaç dereceye bölmek ve belirli bir dereceyi yeterlilik değerlendirmesi için temel almaktır. Plaka numunelerinin değerlendirilmesi için uygundur.

② Tartım yöntemi, numunenin korozyon direnci kalitesini değerlendirmek için korozyon kaybının ağırlığını hesaplamak amacıyla korozyon testinden önce ve sonra numunenin ağırlığını tartma yöntemidir. Özellikle belirli bir metalin korozyon direnci kalitesinin değerlendirilmesi için uygundur.

③ Korozif madde görünüm değerlendirme yöntemi, bir tür nitel değerlendirme yöntemidir. Numuneleri, tuz püskürtme korozyon testinden sonra ürünlerin korozyona uğrayıp uğramadığına göre değerlendirir. Bu yöntem çoğunlukla genel ürün standartlarında kullanılır.

④ Korozyon verilerinin istatistiksel analiz yöntemi, korozyon testi tasarlamak, korozyon verilerini analiz etmek ve korozyon verilerinin güvenirlik düzeyini belirlemek için bir yöntem sunar. Genellikle belirli bir ürünün kalitesini belirlemekten ziyade, korozyon durumunu analiz etmek ve saymak için kullanılır.

Örnek: Paslanmaz çeliğin tuz püskürtme testi

20. yüzyılın başlarında icat edilen tuz püskürtme testi, en uzun süredir kullanılan "korozyon testi"dir. Korozyona dayanıklı malzeme kullanıcıları tarafından tercih edilmekte ve "evrensel" bir test haline gelmiştir. Başlıca nedenleri şunlardır: 1) zamandan tasarruf; 2) düşük maliyet; 3) çeşitli malzemelerin test edilebilmesi; 4) sonuçların basit ve anlaşılır olması, ticari uyuşmazlıkların çözümüne katkı sağlar.

Pratik uygulamada, paslanmaz çeliğin tuz püskürtme testi en bilinenidir - bu malzeme tuz püskürtmede kaç saat test edilebilir? Uygulayıcılar bu konuya aşina olmalıdır.

Malzeme tedarikçileri, paslanmaz çeliğin tuz püskürtme test süresini iyileştirmek için genellikle pasivasyon işlemi uygular veya yüzey parlatma seviyesini iyileştirir. Ancak en kritik belirleyici, paslanmaz çeliğin bileşimi, yani krom, molibden ve nikel içeriğidir.

Cr ve Mo içeriği ne kadar yüksekse, çukurlaşma ve yarık korozyonuna karşı korozyon direnci de o kadar güçlüdür. Bu korozyon direnci, çukurlaşma eşdeğeri (pre) olarak adlandırılan bir formülle ifade edilir: pre = % Cr + 3,3 × % mo.

Nikel, çeliğin çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direncini artıramasa da, korozyon süreci başladıktan sonra korozyon hızını etkili bir şekilde yavaşlatabilir. Bu nedenle, nikel içeren östenitik paslanmaz çelik genellikle tuz püskürtme testinde daha iyi performans gösterir ve korozyon olayı, benzer çukurlaşma korozyonu eşdeğerine sahip düşük nikelli ferritik paslanmaz çeliğe göre çok daha azdır.

Küçük bilgi: Standart 304, nötr tuz püskürtme genellikle 48-72 saat arasındadır; standart 316, nötr tuz püskürtme genellikle 72-120 saat arasındadır.

Tuz püskürtme testinin paslanmaz çeliğin performansını test etmede önemli kusurları olduğu belirtilmelidir. Tuz püskürtme testinde, tuz püskürtmenin klorür içeriği gerçek ortamın çok ötesinde, çok yüksektir. Bu nedenle, çok düşük klorür içeriğine sahip pratik uygulama ortamında korozyona dayanabilen paslanmaz çelik, tuz püskürtme testinde de korozyona uğrayacaktır.

Tuz püskürtme testi, paslanmaz çeliğin korozyon davranışını değiştirir. Hızlandırılmış bir test veya simülasyon testi olarak değerlendirilemez. Sonuç tek taraflıdır ve nihai olarak kullanıma sunulan paslanmaz çeliğin gerçek performansıyla eşdeğer bir ilişkisi yoktur.

Dolayısıyla, farklı paslanmaz çelik türlerinin korozyon direncini karşılaştırmak için tuz püskürtme testini kullanabiliriz, ancak bu test yalnızca malzeme derecelendirmesini verebilir. Paslanmaz çelik malzemeleri seçerken, tek başına tuz püskürtme testi genellikle yeterli bilgi sağlayamaz, çünkü test koşulları ile pratik uygulama ortamı arasındaki ilişki hakkında yeterli bilgiye sahip değiliz.

Aynı nedenle, paslanmaz çelik numunelerin sadece tuz püskürtme testine dayanarak ürünlerin kullanım ömrünü tahmin etmek mümkün değildir.

Ayrıca farklı çelik türleri karşılaştırılamaz, örneğin paslanmaz çelik ile kaplamalı karbon çeliği karşılaştırılamaz, çünkü testte kullanılan iki malzemenin korozyon mekanizması oldukça farklıdır ve test sonuçları ile nihai gerçek kullanım ortamı arasındaki korelasyon da farklıdır.