GB T 24513.2-2010 金属和合金的腐蚀.室内大气低腐蚀性分类.第2部分：室内大气腐蚀性的测定.pdf

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1、ICS 77.060 H 25 远昌中华人民=1:1二./、不口国国家标准GB/T 24513.2-201 O/ISO 11844-2: 2005 金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第2部分:室内大气腐蚀性的测定Corrosion of metals and alloys一Classification of low corrosivity of indoor atmospheres一Part 2: Determination of corrosion aUack in indoor atmospheres CISO 11844-2 :2005 ,IDT) 2011-01-10发布2011皿1

2、0-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 24513.2-201 O/ISO 11844-2: 2005 剧吕GB/T 24513分为3部分:第1部分:室内大气腐蚀性的测定与评价;一一第2部分:室内大气腐蚀性的测定;一一第3部分:影响室内大气腐蚀性的环境参数测定。本部分是GB/T24513的第2部分。本部分使用翻译法等同采用IS011844-2: 2005(金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第2部分室内大气腐蚀性的测定。本部分作了下列编辑性修改:一一删除国际标准前言、引言和参考文献。本部分的附录A、附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。

3、本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由全国钢标准化技术委员会归口。本部分起草单位:中国科学院金属研究所、冶金工业信息标准研究院、国家材料环境腐蚀野外科学研究试验站网综合研究中心。本部分主要起草人:王振尧、冯超、汪川、韩薇、刘宝石。I GB/T 24513.2-2010/ISO 11844-2 :2005 1 范围金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第2部分:室内大气腐蚀性的测定GB/T 24513的本部分规定了利用金属标准试样测定室内低腐蚀性大气腐蚀速率的方法。可采用对腐蚀具有不同灵敏度的铜、银、辞和钢标准试样进行测定，以测得的数值作为划分室内大气腐蚀性等级的标准，直接评价室内大气腐蚀性。2

4、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 16545-1996 金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除CeqvISO 8407: 199 1) GB/T 17214.4-2005 工业过程测定和控制装置的工作条件第4部分:腐蚀和侵蚀影响。EC60654-4:1987 ,IDT) ANSI/ISA-S71. 04: 1985 加工、测量和控制系统的环境状况:空气中的污染物3 原理室内局部环境(例如:控制室、电器箱、储存室、运输车辆、博物馆等)的腐蚀性是通过标

5、准金属试样在这些环境中暴露一定周期后单位面积的质量变化或电阻变化计算其腐蚀率来测定的。不同材料对不同环境参数或复合环境参数的灵敏度是不同的。4 方法4. 1 附录A和附录B中的方法用于评价腐蚀性:一一利用质量变化来测定腐蚀率(附录A);一一利用电解阴极还原法来测定腐蚀率(附录B); 附录C中所描述的方法适用于腐蚀性的连续或周期性监测:一一利用电阻法来测定腐蚀率(附录C)。4.2 在选择最佳试验方法时应考虑这些方法的不同特点，如灵敏度、腐蚀的连续性或周期性评价的可能性、适用空间等。暴露试样的试验架如图1所示。1 G/T 24513.2-201 O/ISO 11844-2: 2005 1一一试样;

6、2一一支撑柱(直径15mm)。5 5 1一一试样;2 等距栓;3 塑料托盘;4一一进气孔;5一一-塑料螺栓。2 单位为毫米45 290 45 2 a) 遮蔽暴露试验架简图。10 o o ()盯。140 b) 无遮蔽暴露试验架简图图1带有推荐尺寸的试验架筒圈GB/T 24513.2-2010/ISO 11844-2 :2005 附录A(规范性附录)利用质量变化测定腐蚀率A.1 原理增重法测量适用于所有的金属材料，能评价相对大的表面。该法操作相对简便。失重法测量能对腐蚀影响提供最好的评价，但该法不适用于所有金属材料。增重法和失重法均可用测微天平来测量，以保证其测量精度(精度约为士10mg/m2)。

7、由于从其他相关表面现象(如一些特殊物质的吸附或预污染)来区分腐蚀影响是困难的，试样宜遮蔽暴露。A.2 试样为便于称量，宜使用长方形平板试样，推荐尺寸为50mmX 10 mmo试样越大，称量精确度越高。试样厚度宜为0.5mmo 试样材质要求如下:一银:纯度不应低于99.98%; -一铜:纯度不应低于99.85%; 辑:纯度不应低于99.45%; 一一碳钢:元素最大含量为:Co. 15% , P 0.04% , S O. 05% ,Mn O. 6%。试样在称量前，应按如下步骤进行预处理:a) 在试样的上端钻一个直径为4mm的孔;b) 打磨:银和铜使用1200 P(600目)的碳化硅砂纸;悻和碳钢使

8、用500P(320目)的砂纸;c) 去离子水清洗;d) 元水乙醇超声清洗5min; e) 干燥;f) 在称量前后和暴露前后，将试样贮存于上端开孔的塑料管中，塑料管放在干燥器中或密封于带有干燥剂的塑料袋中。暴露前进行最后的表面清洗，这对减少操作过程的干扰是十分必要的。在称量前后，应用干净的镇子夹取，将试样放在试样袋中。为避免在试样上留下标记，应在塑料管上做标记以便区分。A.3 暴露试验无论是否用于屏蔽沉降粒子，试样都应垂直悬挂(见图1)。试样应安装在允许空气自由流动的塑料托盘之间或悬挂架上。塑料的悬挂架或托盘应安装在能够保证空气自由流动的位置，距离地面的高度不宜小于1ffio试样之间或试样表面与

9、托盘之间的间距应不小于10mmo暴露试验中的空气流速最好与当地典型的空气流速特征一致。绘制试样在试验架上的分布图，图中应标明试验日期和在悬挂架上的位置，以及暴露试验的类型和3 GB/T 24513.2-2010/ISO 11844-2 :2005 有元遮蔽物。每种类型试样每周期平行试样至少3片。推荐暴露1年，最短不小于6个月。A.4 增重应用精度为土O.1g测微天平称试样，每个试样称量两次，获得与该试样质量相近的不锈钢基准硅码的相对质量。第一次称量为mj、与试片质量相近的不锈钢基准硅码为mr.l两者之间的差值为(mr.j-mj) ;用同样的方式，第二次称量之间的差值为(mr.2-m2)。与基准

10、硅码的相对质量平均值(m)按公式(A.1)计算:mr.j -mj)+ (mr.2 -mz) m= 2 ( A.1 ) 式中:m 试样与基准硅码的相对质量，单位为毫克(mg); mj -一试样第一次称量的质量，单位为毫克(mg); 叫一一试样第二次称量的质量，单位为毫克(mg); mr.l一一第一次称量基准砖码的质量，单位为毫克(mg);mr.2 第二次称量基准硅码的质量，单位为毫克(mg)。在暴露试验前后采取同样的称量步骤。在试验完成后，试样称量前，应用洁净压缩空气或氮气仔细吹去试样表面的灰尘。每种金属材料的增重率如公式(A.2)所示:rlae - mbe ,m, A. t 式中:rmi一一试

11、样增重率，单位为毫克每平方米年mg/(m2 a) J ; m.e一一一暴露试验后试样的质量，单位为毫克(mg); mbe一一暴露试验前试样的质量，单位为毫克(mg); A 试样的表面积(包括边和角)，单位为平方米(m2); t 一一暴露时间，单位为年(a)。A.5 失重( A.2 ) 试样应在精度为士O.1g测微天平上称量。暴露前试片称量，并获得与该试样质量相近的不锈钢基准硅码的相对质量，详见A.4。在暴露后，不同的试样分别用下列除锈液浸泡:a) 银:750mL盐酸(HClp为1.18 g/mL)加入蒸锢水到1000 mL; b) 铜:5%氨基磺酸溶液;c) 辑:饱和氨基乙酸溶液;d) 碳钢:

12、浓盐酸+20 g/L Sb203十50g/L SnC12 0 经过反复清洗称取试样质量是通常使用的确定腐蚀试样失重方法(见GB/T16545-1996)，鉴于使用测微天平称量试样质量比通常的称量要多用大量时间，在本标准的本部分中，因使用了空白试样，所以推荐简化的称量步骤。浸泡在除锈液中的时间长短取决于试样腐蚀的严重程度，但通常为1min2 mino为确保试样清洗干净，应保证除锈时间足以完全清除腐蚀产物。在除锈过程中，每种金属都要有空白样。在除锈完毕后，采用同样的步骤称量试样。空白样的失重表明了在浸泡过程中基体的损失。应该从浸泡试样的实GB/T 24513.2-201 O/ISO 11844-2

13、: 2005 际质量损失中扣除。腐蚀率如公式(A.3)所示:(mbe -m，p)十(mbp-bla地-map-恼地)co-A. t 式中:rcorr -一一腐蚀率，单位为毫克每平方米年mg/(m2 a)J; mbe 一一在暴露试验前，与基准硅码相关的试片的质量，单位为毫克(mg); m ,p 在除锈后，与基准硅码相关的试片的质量，单位为毫克(mg); mbp-blaok一一在除锈前，与基准硅码相关的空白试片的质量，单位为毫克(mg); map-blank一在除锈后，与基准硅码相关的空白试片的质量，单位为毫克(mg); A 一一试样的表面积(包括边和角)，单位为平方米(m2); t 暴露时间，单

14、位为年(a)。( A.3 ) 5 GB/T 24513.2-2010/ISO 11844-2:2005 附录B(规范性附录)利用电解阴极还原法来测定腐蚀率B.1 原理本方法适用于测量银和铜的腐蚀率。分析结果包括腐蚀层的厚度或质量损失的测定。为测量腐蚀层厚度，试样表面出现的腐蚀产物的成分可以从阴极还原曲线来估算。由于所有银的产物的化合价都是+1，所以不用考虑银腐蚀产物的成分，就能计算其质量损失;而铜的产物的化合价可能为+1和+2，其产物是不确定的。使用本方法来确定铜的失重的精确度大致为士10mg/m2。B.2 试样推荐使用长方形试片，通常试片的尺寸为50mmX 10 mm，也可用更大尺寸的试样。

15、试样材质要求如下:一一银:纯度不得低于99.98%; 一一铜:纯度不得低于99.85%。试样在称量前，应按如下步骤预先处理za) 在试片的上端钻一个直径为4mm的孔;b) 1 200 PC600目)的碳化硅砂纸打磨;c) 去离子水清洗;d) 元水乙醇超声清洗5min; e) 干燥;f) 在称量前后和暴露前后，将试片贮存于上端开孔的塑料管中，塑料管放在干燥器中或密封于带有干燥剂的塑料袋中。暴露前进行最后的表面清洗，这对减少操作过程的干扰是十分必要的。在称量前后，只能用干净的慑子夹取，将试片放在塑料管中。为避免在试样上留下标记，应在塑料管上做标示以示区分。B.3 暴露试验无论是否用于屏蔽沉降粒子，

16、试样都应垂直悬挂(见图1)。试样应安装在允许空气自由流动的塑料托盘之间或悬挂架上。塑料的悬挂架或托盘应安装在能够保证空气自由流动的位置，距离地面的高度不小于1mo试样之间或试样表面与托盘之间的间距应不小于10mmo暴露试验中的空气流速最好与当地典型的空气流速特征一致。绘制试样在试验架上的分布图，图中应标明试验日期和在悬挂架上的位置，以及暴露试验的类型和有元遮蔽物。每种类型试样每周期平行样至少3片。推荐暴露1年，最短不小于6个月。B.4 电解阴极还原电解阴极还原是在O.1 mol/L KCl溶液中，125A/cm2电流密度下的连续进行。使用标准的三6 GB/T 24513.2-2010/ISO

17、11844-2:2005 电极电池，用N2净化的O.1 mol/L KCl作为电解液，Pt作为辅助电极，甘乘电极作为参比电极，试样作为工作电极。在腐蚀产物的电解还原反应期间，监测试样电位的变化。腐蚀率rcomg/(m2 a)J根据法拉第法则按式(B.l)计算:式中:r _. = i:_:_!.四d M 一二n F. t rco一一腐蚀率，单位为单位为毫克每平方米年mg/(m2 a)J; t 一一电流密度，单位为毫安每平方米(mA/m2); t，ed一一-腐蚀产物还原反应的时间，单位为秒(s); M一一摩尔质量(如Ag107. 9;Cu 63.日，单位为克每摩尔(g/moD;n -一化合价(如A

18、g+l;Cu+1或+2);F 法拉第常数96485 C/ mol; t 一一暴露时间，单位为年(a)。.( B.1 ) 在ANSI/ISA-S71.04一1985和GB/T17214.4-2005中，反应环境的分类是基于铜的反应，以铜的腐蚀产物膜的厚度来区分。腐蚀率是根据腐蚀产物膜厚度来计算的，而腐蚀产物膜厚度用公式(B.2)来计算:式中:t二Tw町品1ii1m t , 1岛f film tf 一一腐蚀膜厚度，单位为纳米(nm); rc。时一腐蚀率，单位为毫克每平方米年mg/(m2 a)J; t 一暴露时间，单位为年(a); M-一摩尔质量(如Ag107. 9;Cu 63.日，单位为克每摩尔让

19、他01);.( B.2 ) Mfilm一一腐蚀膜中相关摩尔质量(如:Ag2S=247.8 ;CU2 0= 143.1; CuO=79.日，单位为克每摩尔(g/rnoD; film一一腐蚀膜的密度，(如:Ag2S=7.32;CU206. 0;CuO=6.的，单位为克每立方厘米(g/cm3)。7 GB/T 24513.2-2010/ISO 11844-2 :2005 附录C(资料性附录)利用电阻测量确定腐蚀率C.1 原理利用电阻传感器估算腐蚀速率，是基于腐蚀过程中金属薄膜的电阻变化。电阻测量原则上适用于所有金属。阻抗传感器由一个装配在蛇形管(或螺旋管)中的金属薄膜构成，管子的两端分别接出两个电极抽

20、头，在管子的中心位置也接出一个电极抽头。这样就形成了两个相等的电阻。一端的电阻用以测量金属表面的腐蚀，另一端的电阻作为参比端补偿温度的影响。参比端用绝缘材料进行保护，使其免受研究环境的腐蚀。传感器的参比端和腐蚀端之间电阻差异的变化与金属的腐蚀速率相关。半导体腐蚀产物和非均匀腐蚀在解释上可能引起一些问题。C.2 试样目前，可以买到的传感器有银、铜和碳钢。金属薄片厚度从50nm-2 500 nm，最好使用250nm的金属薄片。这些薄膜是通过在惰性材料表面的沉积获得的。C.3 暴露试验无论是否用于屏蔽沉降粒子，试样都应垂直悬挂(见图1)。试样应安装在允许空气自由流动的塑料托盘之间或悬挂架上。塑料的悬

21、挂架或托盘应安装在能够保证空气自由流动的位置，距离地面的高度不小于1m。试样之间或试样表面与托盘之间的间距应不小于10mm。暴露试验中的空气流速最好与当地典型的空气流速特征一致。绘制试样在试验架上的分布图，图中应标明试验日期和在悬挂架上的位置，以及暴露试验的类型和有元遮蔽物。每种类型试样的平行样至少2片。推荐暴露1年，最短不小于6个月。C.4 测量试样暴露部分的电阻变化同被保护的部分有关，应该定期测量，但间隔不得少于3个月。计算腐蚀率的公式(C.1)所示: _Re旦一一Ro一I C metal L(Rpmt ) exp (R prot ) 0 J co= L- .,. prot/ exp .p

22、ror/ U .J( C.1 ) 10 t 式中:r corr 腐蚀率，单位为毫克每平方米年mg/(m2a)J; R白0一一-暴露试验后的非保护部分的电阻，单位为欧姆(!l);(Rpmt)呵一一暴露试验后的保护部分的电阻，单位为欧姆(!l);R。一一暴露试验前的非保护部分的电阻，单位为欧姆(!l);8 GB/T 24513.2-2010/ISO 11844-2 :2005 (Rprot)。暴露试验前的保护部分的电阻，单位为欧姆(D.); Ometa! 一一金属的密度，单位为克每立方厘米(g/cm勺，如Ag=lO.50 , Cu=8. 93; C 常数，由试样的厂商提供(lO-IOm); 暴露时

23、间，单位为年(a)。9 山OONdt叮叮户户。自DEN-N.的-m叮NH阁。华人民共和国家标准金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第2部分:室内大气腐蚀性的测定GB/T 24513. 2-2010/IS0 11844-2: 2005 国由l9唾中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销祷印张1字数19千字2011年7月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2011年7月第一版* H号:155066. 1-42902 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价GB/T 24513.2-2010 打印H期:2011年8月4HF002