GB T 14165-2008 金属和合金.大气腐蚀试验.现场试验的一般要求.pdf

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1、ICS 77060H 25 囝垦中华人民共和国国家标准GBT 1 4 1 65-2008150 8565：1 992代替GBT 64641997、GBT 14165 1993、GBT 11112 1989金属和合金 大气腐蚀试验现场试验的一般要求Corrosion of metals and alloys-Atmospheric corrosion testin乎一General requirements for field tests2008-05-30发布(ISO 8565：1992，IDT)20081201实施宰瞀髁鬻瓣警糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会及11刖 吾GBT 14165-

2、2008IS0 8565：1992本标准等同采用国际标准ISO 8565：1992金属和合金大气腐蚀试验现场试验的一般要求。本标准做了下列编辑性修改：删除国际标准前言。本标准的附录A为规范性附录。本标准代替GBT 6464 1997金属及其覆盖层 大气腐蚀试验 现场试验的一般要求、GBT 14165-1993黑色金属室外大气暴露试验方法和GBT 11112 1989有色金属大气腐蚀试验方法。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由冶金工业信息标准研究院归口。本标准起草单位：钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：王玮、冯超、罗明、任翠英。GBT 14165-2008IS0 856

3、5：1992引 言大气暴露条件下的腐蚀试验目的；获得在大气环境下金属、合金和其他无机金属覆盖层”的耐蚀性数据；评价大气环境下和给定的实验室条件下的试验结果的相关性；评价特殊金属的腐蚀类型。本标准包括试样在试验站点大气环境下的暴露和定期检查。不包括使用条件的腐蚀试验。给定金属的腐蚀速率取决于大气腐蚀试验站的环境。金属腐蚀速率和大气变量的关系复杂，因此现场试验结果不能准确预测使用性能，但可以提供相近的使用性能。1)在下文中统称为“金属”。GBT 14165-2008ISO 8565：1992金属和合金大气腐蚀试验现场试验的一般要求1范围本标准规定了在大气条件下金属和金属覆盖层静态试验的一般要求，可

4、在敞开或遮蔽条件下进行试验。本标准也适用于室内试验。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注El期的引用文件，其最新版本适用于本标准。6BT 11377金属和其他无机覆盖层储存条件下腐蚀试验的一般规则(GBT 11377-2005，ISO 4543：1981，IDT)GBT 16545 1996 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除(GBT 16545-1996，eqv ISO 8407：1991)G

5、BT192923 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 污染物的测量(GBT 1929232003，IS0 9225：1992，IDT)GBT 192924金属和合金的腐蚀大气腐蚀性用于评估腐蚀性的标准试样的腐蚀速率的测定(GBT 1929242003，ISO 9226：1992，IDT)ISO 4221 空气质量环境大气中二氧化硫质量浓度的测定钍试剂分光光度法Is0 4226空气质量概况计量单位ISO 4540金属覆盖层 相对基体为阴极覆盖层腐蚀试验后电镀试样的评定ISO 6879空气质量空气测量方法的使用特点和相关概念ISO 8403金属覆盖层相对基体为阳极性覆盖层腐蚀试验后试样的评定3试样要求3

6、1试样类型311平板试样一般选用矩形平板试样，易于称重和测量，并且形状简单便于固定在试验架上。适宜的尺寸为150 minxl00 mm，如果能准确地评价，试样尺寸可以更大。试样厚度应足以确保试样能经受预期的试验周期的腐蚀减薄，还应考虑某些材料的力学效应和晶间腐蚀的可能性，最适宜的厚度为l mm3iTlm。带有金属覆盖层的试样表面积应尽可能大，任何情况下都不应小于50 cm2(5 cm10 cm)。如果涂镀件的面积小于50 cm2，可将同类试样组合而达到所要求的最小表面积。但获得的结果不宜与按规定最小面积专门制备的试样进行比较。312形状不规则试样如有必要，螺栓、管材、棒材，甚至组件可以进行试验

7、。如果只对管状试样的外表面进行腐蚀试验，管的端部应当密封。1GBT 14165-2008IS0 8565：1992复杂试样，例如组合件，可能存在缝隙、积水、焊缝和不同金属，因此有必要考虑这些因素对组合件耐蚀性的影响。还应注意组合件的放置，以模拟预期的使用情况。313焊接试样为了揭示焊缝金属和母材的金相组织或成分的差异引起的焊接区域选择性腐蚀倾向，对焊接件进行大气腐蚀试验。焊缝应在试样的中部，与长边平行，如果有技术要求，也可与长边垂直。32试样制备因为大气腐蚀试验可能要进行许多年，应确保试样被清楚标识和认真记录数据。通常从大的金属料上切取试样，并去除毛刺。这些操作可能会造成试样表面损伤，对于某些

8、金属，甚至会造成冶金状态的明显变化(例如剪切或切割边的加工硬化)。应避免表面损伤，除非规定评价加工硬化的效果，否则应通过机械加工消除。其他操作，如火焰切割、锯和研磨也会造成类似损伤。当试验结果要与使用性能比较时，暴露的试样表面状况应与使用状况下的一致或相似。对于所有其他目的，表面处理需要明确说明。表面处理涉及脱脂除油和去除氧化皮，脱脂除油可用有机溶剂或碱液，去除轧制氧化皮、热处理氧化皮或锈可采用机械或化学方法。各种金属去除氧化皮的方法可参照GBT 16545 1996的表1和表2。对于金属覆盖层和无机覆盖层，必须避免清洗方法侵蚀试样表面。33搬动暴露前的试样清洗完后，应尽量减少搬动。在最后搬动

9、操作中要戴清洁的手套。34试样标记标记试样使之不会在暴露期间发生混淆。标记号应在整个暴露期间清晰耐久，并且对试样标记区域不必进行视觉评定，对试验结果不会产生影响。试样可打上合适的数字进行标记。对于金属，可用缺口或打孔进行标记。只要能满足清晰和耐久的要求，可使用其他标记方法。有不同的推荐标识方法。对于金属覆盖层，首选方法是在涂镀保护层前进行定位缺口编码标识。标识影响的区域应最小化。建议制定详实的试样类型、暴露数据和暴露架上位置的示意图。35试样数量在每个暴露时间间隔，用于预期评价的每种类型的试样数量不少于3个。对于简单的比较试验项目，3个试样已足够。但根据统计学要求，更复杂的项目需要更多的试样数

10、量。36对比试样和参比试样在试验项目中，为了满足对比和参照的要求，需要额外试样。361对比试样对比试样与暴露试样相同，储存在无腐蚀的条件下(见37)。用来确定暴露试样试验后物理和机械性能的变化。362参比试样当试验新的或改进的材料时，用原有(已知)的材料作为参比试样进行比较，参比试样和暴露试样一起进行暴露试验。37存储暴露试验前试样和对比试样的存储应避免机械损伤和与其他试样接触。存储室可控制温度，且相对湿度不大于65。特别敏感的试样可储存在干燥器或有干燥剂的塑料袋中(见GBT 11377)。38试样数据记录对于每一系列的试样，需要记录评价腐蚀效果的数据(见第8章)，这些记录应包括：a)无覆盖层

11、试样2GBT 14165-2008IS0 8565：1992化学成分；质量；形状和尺寸；表面加工情况；热处理；基本物理性能(力学、电或物理化学)和表面粗糙度；试验前试样表面初始状态(对于金属，在大气条件下长期暴露可能改变它们的结构)；试样的制备方法；金属表面处理方法；符合相关标准或牌号的金属规范；评价各个性能所用试验方法规范；制造试样的中间产品规范。b)有覆盖层试样基体金属说明；涂镀前表面处理方法；涂镀工艺和涂镀材料的说明；覆盖层厚度；覆盖层基本性能(即孔隙率、硬度、延展性等)，包括评价性能的试验方法。c)部件或零件性能的基本技术数据(即厚度、孔隙率、硬度、延展性等)，评定性能的试验方法及试验

12、前性能的初始值。试验前应目视检查试样状态，必要时拍照记录。小心保存记录结果。4大气腐蚀试验场41放置方式分类建议大气腐蚀试验场提供两种设施：a)敞开暴露，即直接暴露在整个大气条件和大气污染物环境中；b)遮蔽暴露，即在遮蔽下或局部封闭的空间内，避免了大气沉降物和阳光照射，例如百叶箱，百叶箱的侧壁也对试样提供了保护。由于可采用不同的遮蔽暴露方式，有必要对遮蔽物和暴露试样的方式详细说明。不同遮蔽方式下获得的结果不宜进行对比。42试验场要求选择的试验场应保证试验场地能暴露在气候环境的全部影响下，试验场附近存在的房屋、建筑物、树和某些地理形貌，如河流、湖泊、山或洞穴，可能对风、污染源或阳光产生不希望的遮

13、蔽或暴露。除非试验场附近的这些人造物和自然环境是试验项目所需要，否则应避免或者在报告中注明它们的存在。生长缓慢的灌木和植物的存在也影响试验场温度和湿度的分布，因此宜去除或控制其高度不超过02 m，也可把试样架放置在排水良好的地面或沙砾、混凝土铺砌地基上。如果在试样架附近用化学物质控制植物生长，应防止化学物质与任何试样发生接触，并采取安全防范措施。如果在遮蔽条件下进行大气腐蚀试验，应采取合适的措施，避免对相邻的敞开暴露的试样产生任何不必要的影响。43试验场位置试验场的位置应代表材料预期的使用环境。3GBT 14165-20081S0 8565：1992可划分为两类试验场：a)永久试验场，代表区域

14、气候条件，广义上分为工业、乡村、城市和海洋性气候；b) 临时试验场，仅在预定的时间内，进行特殊的腐蚀试验。试验场的位置应能定期观察试样，并记录或评价第5章中规定的环境因素。最好在气象站或其附近设立大气暴露试验站。试验站位置应主要根据环境因素和检查的便利性来选择。44试验场的安全措施大气腐蚀试验场应能提供足够的安全保障，防止偷盗、损坏或其他形式的干扰。应当注意安全墙不能影响试验，例如，不能使一些试样比其他试样受到更多的遮蔽或被积雪掩埋。441暴露架试样架用于安全地固定试样，不会使试样遭受明显损坏或影响试样的腐蚀。试样架的设计应保证全部或部分暴露在大气环境中。只要有足够的强度和耐久性，可选用金属部

15、件或木材制作暴露架。根据需要可在经适当处理并涂底漆的金属表面涂漆。暴露架也可用有合适保护和处理的木材制造。对下面设计要求的实践认识取决于当地可用的资源和材料。设计的暴露架应使试样的上表面和下表面暴露的面积尽可能的大，目的在于根据试验要求能评价朝天和朝地暴露面的差别。另外，暴露架的结构组件不应遮蔽试样。在暴露架上固定试样的方法应能防止试样间相互接触、遮蔽或彼此影响，也能使试样与试样架间完全电绝缘。可使用带有固定孔洞的开槽的陶瓷绝缘体或惰性的、耐久的塑料材料制成的类似装置，也可使用带有电绝缘套筒或垫圈的螺栓或螺钉。试样与其固定装置的接触面积应尽可能小。试样架也应设计成试样朝上面与水平面成45。(3

16、0。也可以)，或按试验要求的其他方向暴露。试样架的设计应能使试样不受试样架和其他试样上的流落的雨水或地面飞溅的水滴的影响。试验场中安装的暴露架也许会引起雪的局部堆积，因此有必要要求距离地面最小的试样暴露高度。选用的最小高度应能防止雨水飞溅和积雪掩埋，应不小于075 1TI。试样架的承载能力应为装满试样和风雪施加的最大静态载荷。试样架应牢固固定在地面上，在强风中试样不应移动或脱落。为了方便实际使用，可把试样尺寸标准化或限定在一定范围内，这样简化了暴露架的设计和试样的固定方法。为了让大气腐蚀产物和污染物积累，防止被雨水冲刷掉，应在遮蔽条件下进行暴露试验。暴露于大气介质中的程度决定遮蔽暴露架的具体设

17、计。442遮蔽暴露的遮蔽物当在伞状遮蔽物下进行暴露试验，试样也应放在试验架上。通常的遮覆材料可用于建造伞状屋顶。屋顶应倾斜以便能排水，并能防止屋顶的雨水滴落和地面上水的飞溅影响试样。屋顶也能提供一定的遮蔽程度，防止阳光对试样的照射。屋顶距地面的最大高度和超出试样架边缘的范围不大于3 m。443封闭暴露试验箱百叶箱的设计与标准的气象试验箱相同，能防止沉降、阳光照射和风，但应保持与外面有空气流动。箱壁和门的外表面应涂成白色。百叶箱应是软百叶型，固定而且坚固，箱内和外面大气能进行空气交换，雨雪仅能少量进入箱内。箱距离地面至少05 132。百叶箱的内部尺寸应适合一定数量的试样放置在箱内的架子上。试样架

18、的设计和试样的定位应能保证试样问的空气自由流通，防止在箱内的偏角处特殊微气候的形成。百叶箱应放置在试验场的空旷区域中。如果在同一个试验场放置一个以上的百叶箱，箱之间的距离应能保证不影响彼此箱内的气候条件。建议箱之间最小距离应是箱高度的两倍。45试验场特征GBT 14165-2008IS0 8565：1992为了进一步评价腐蚀测量结果，需要描述试验场的大气条件。可根据GBT 192924直接测量标准试样的腐蚀率来描述，对于永久试验场，可通过测量或从其他来源收集的大气数据来描述。如果采用其他来源的大气数据，应说明来源及与试验场的大致距离。表征大气条件的环境数据：气温，；一大气相对湿度，；一沉降量，

19、mmd；日照强度和持续时间；根据GBT 192923测量二氧化硫沉降率，mg(m2d)或mgm3；根据GBT 192923测量氯化物沉降率，mg(m2d)，一般仅针对海洋气候试验场。附录A给出了这些因素的建议检测频率。其他因素，如沉降持续时间、实际湿润时间、风向和风速、雨水pH值、气体和颗粒污染物的量，按规定的试验要求收集或测量。根据GBT 16545-1996，去除腐蚀产物后，测量标准试样的腐蚀率。根据ISO 4226和ISO 6879表征试验场大气条件，根据ISO 4221测量浓度，根据GBT 192923测量沉降物。6试样放置要求按以下方式放置试样：各个试样不与试验条件下影响其腐蚀的任何

20、材料接触；腐蚀产物和含有腐蚀产物的雨水不能从一个试样表面滴落到另一个试样上；便于观察试样表面；便于取样；防止试样脱落(例如风的作用)、意外污染或损伤；所有试样暴露在同样条件下，各个方向的空气能均匀流通；对于敞开暴露，一般在北半球试样面朝南，在南半球试样面朝北，但应考虑腐蚀源的方向(例如海洋)；除非有其他规定或协议，试样最好与地平面成45。(也可以30。)；除非有其他规定或协议，遮蔽暴露的试样最好与地平面成o。、30。、45。、60。或90。；试样可随意放置在试样架整个有效范围内进行暴露。7试验程序71试验持续时间暴露的总时间和季节取决于试样的类型和试验目的。由于大气腐蚀过程相对缓慢，根据试验金

21、属或覆盖层的耐蚀性，建议暴露试验计划可安排为1年、2年、10年或20年。在某些情况下，整个暴露时间可少于2年。应当注意，特别是短期暴露的结果取决于暴露开始的季节，因此建议在腐蚀性最高的时期(通常为秋季或春季)开始暴露。72定期观测检查应定期观察试样，看是否需要移动，对任何明显的外观变化或不寻常特征的出现应说明或拍照。应观察试样正反两面，以发现腐蚀作用的任何差别。记录应包括：任何腐蚀产物的颜色、结构和均匀性，及它们附着性、随暴露时间的延长与表面的剥离5GBT 14165-2008IS0 8565 1 1992倾向。定期检查也能较早地对改进金属或合金的冶金或化学特性提供意见，从而安排材料开发计划。

22、应核对试样，以证实标记仍是清晰的(见84)。定期观察也有益于试验场的安全、仪器运行和设施的维护。73结果评价通过目测、金相检查、失重、材料力学性能或行为特征(如反射率)的变化进行结果评价。建议采用彩色照相记录试样的外观。应按71中所述在试验方案中制订的时间间隔进行腐蚀效果评价，适当时可与对比试样比较。试样评定应在暴露周期完成的3个月内进行。在这个时间内，试样应按37的要求存放。除非有其他规定，对于金属覆盖层，应根据ISO 4540(相对基体为阴极性金属覆盖层)或ISO 8403(相对基体为阳极性金属覆盖层)对暴露试样进行评级。在测定金属试样失重前，应按GBT 16545 1996中方法进行清洗

23、。8试验报告试验报告应包含以下内容：a)试样的数据，包括试样暴露的倾斜角度和朝向；b)试验场的描述(见第5章)；c)参比试样和试验试样的数量；d)暴露、取出和评价的日期；e)试样初始性能及制备(见38)；f)每次评价中表面外观变化的定性描述，如可能，附上试验前、试验期间和试验后的照片；g)定性评价腐蚀结果，失重、金相观察、物理性能变化、坑的深度、密度和分布或其他评价方法。应用一些约定的图表形式清晰描述评价方法和结果。试验报告也可讨论可能影响试验结果的任何问题。试验报告也可包括主要结果的概要。6附录A(规范性附录)表征大气条件的环境因素GBT 14165-2008150 8565：1992环境因素 单位 测量种类和次数 结果的表示大气温度 连续或每天至少三次 月或年平均相对湿度 连续或每天至少三次 月或年平均润湿时间(温度oC 每月或每年的小时数RH80)降水量 mmd 月 每月或每年的量空气污染s02浓度 mgm3 连续或按月 月或年平均或s02沉降速率 mg(m2d) 连续或按月 月或年平均氯化物沉降速率 mg(m2d) 连续或按月 月或年平均