GB T 24517-2009 金属和合金的腐蚀.户外周期喷淋暴露试验方法.pdf

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1、ICS 77060H 25 固亘中华人民共和国国家标准GBT 245 1 72009金属和合金的腐蚀户外周期喷淋暴露试验方法Corrosion of metals and alloysOutdoors exposure test methods for periodic water spray2009-10-30发布 2010-05-01实施宰瞀髁紫瓣警矬瞥霎发布中国国家标准化管理委员会倔19刖 罱GBT 24517-2009本标准的附录A和附录B为资料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国兵器工业第五九研究所、国家材料环境腐蚀野外科学研

2、究试验站网综合研究中心、冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：杨德模、凌勇、王振尧、韩薇。GBT 245172009引 言自然环境腐蚀是产品及材料在贮存和使用条件下失效的主要原因之一，由于环境温度、湿度、太阳辐射的影响作用，使得产品及材料的腐蚀与老化程度以及变化规律都有较大的差异。为了有效缩短试验周期，快速评价产品及材料的环境适应性，提高产品及材料在自然环境条件下的腐蚀速度，制定了金属和合金的腐蚀户外周期喷淋暴露试验方法。本标准利用自然环境条件，通过强化大气中雨水及其雨水中的腐蚀成分，考核产品及材料在自然环境条件下的环境适应性和可靠性。开展自然环境周期喷淋试验的目的是确定产品及材料在自然环

3、境下的腐蚀速度，有效缩短试验周期，快速评价产品及材料的环境适应性。金属和合金的腐蚀户外周期喷淋暴露试验方法GBT 2451720091范围本标准规定了产品和材料开展户外周期喷淋暴露试验的试验原理、试验装置、试验条件、试验程序、试验记录、数据处理及结果表述和试验报告等。本标准适用于金属及其合金材料、金属覆盖层、阳极氧化膜和转化膜的自然环境周期喷淋腐蚀试验，对可能遇到淋雨环境的产品和材料亦可参照执行。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

4、用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 6461金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级GBT 14165 2008金属和合金大气腐蚀试验现场试验的一般要求GBT 2451612009金属和合金的腐蚀大气腐蚀地面气象因素观测方法JBT 10579腐蚀数据统计分析标准方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31自然环境试验natural environmental test将产品置于一类或几类自然环境中，通过试验评价其在预期使用环境中环境适应性能力的试验。32自然环境加速试验 natural environment accelerat

5、ed test可缩短自然环境试验时间的一类试验。该类试验是利用设备或装置提高产品和材料在自然环境试验中现场预期遇到的主要环境应力的出现频率、幅度、大小及持续时间达到其目的。33周期喷淋periodic spraying将试验溶液按规定的喷淋和间歇时间，周期循环地喷洒到试验样品表面，达到加速腐蚀的作用。4试验原理利用试验装置模拟自然环境中的降雨状态，通过增加试验样品表面干湿循环和强化雨水中的酸和盐等腐蚀介质，提高自然环境的严酷度，加速试样的腐蚀。5试验条件51试验场地与设施试验场应具有典型气候类型的环境特点。大气试验场主风向上方附近不允许有影响试验的污染源存在，周围障碍物到暴藤场边缘的距离至少是

6、该障碍物高度的3倍以上，保证试验场空气流通，阳光不受遮挡。1GBT 245172009511开展户外周期喷淋试验要求的环境气候条件是在不低于0的地区。512将周期喷淋试验装置固定在大气暴露试验场内，与其他试验装置和设施不能相互干扰和影响。513试验场应有环境因素监测场，满足大气环境因素测定方法所必需的监测仪器。52试验装置与仪器521装置结构及要求5211装置结构装置的结构根据试样的大小和结构来设计，主要由喷嘴、试验台架、储水箱和压力水泵等部分组成。对于开展小型零部件、结构件和金属材料及其覆盖层的试验，本标准推荐选用台式周期喷淋试验装置，其结构示意图见图1。1喷嘴； 4储水箱；2试验架； 5

7、压力水泵3积液台； 6一一时间控制器。图1装置结构示意国5212装置工作流程调整时间控制器，确定周期喷淋的喷淋时间和间歇时间。喷淋时，时间控制器闭合，压力水泵通电运行，将储水箱内的试验溶液抽起，通过喷嘴均匀地喷洒到样品表面。5213装置要求a)装置总体要求：装置外箱体选用耐候性较好的材料制作；当试验样品外形尺寸大于1 000 mmXl 100 mm时，台式喷淋装置无法固定试样，应放弃使用台式喷淋装置，选择使用其他喷淋装置。b)装置各部分要求：喷嘴，数量2个10个，喷嘴孔径005 mm05 mm，离试验架高度500 mm800 mm可调；试验架，可变换角度，能调整到0。、15。、30。、45。和

8、60。等试验角度；积液台，位于试验架下方，存储喷淋流下的溶液；储水箱，选用耐酸、碱、盐的材料，推荐用合成材料，储水容积大于04 m3；压力水泵，扬程大于等于3 121；时间控制器，可循环控制喷淋时间和间歇时间，实现周期循环喷淋。522装置主要技术指标5221 装置的结构设计要合理，应能达到开展各种产品和材料的试验要求。5222台式喷淋试验装置的有效喷淋范围应大于1 100 minxl 000 mm，应使试验架各个部位固定2GBT 245172009的试验样品，都能均匀的喷淋到试验溶液。5223装置配置的压力水泵的功率要足够大(台式喷淋装置推荐功率在05 kW以上)，使试验溶液到达喷嘴时的压力最

9、小达到500 kPa。5224积液台较试验架尺寸大30以上(台式喷淋装置推荐尺寸为：1 400 minxl 200 ram)。523仪器5231环境因素监测仪器试验场安置的自然环境因素监测仪器，其精度要求和安装方法应符合GBT 2451612009中42的规定。5232性能检测仪器根据试样的性能测试项目选用相应的测试仪器和设备。53喷淋溶液喷淋的溶液是模拟雨水配制的水溶液。本标准推荐模拟三类不同的雨水，第一类是近中性雨水，pH值在6575，雨水中腐蚀性物质较少；第二类是酸性雨水，pH值在4353范围内，雨水中腐蚀性物质较多，主要含量为硫酸根、亚硫酸根离子；第三类是含盐雨水，pH值在6272范围

10、内，这类雨水中的腐蚀性物质较多，主要含量是氯离子。本方法针对上述三种雨水的主要成分，提出了三种试验用喷淋溶液及其配制方法，参见附录A。注：为避免酸性溶液对人体造成损害，建议操作人员采取适当的保护措施。6试样61试样可以是产品、零部件、结构件或材料试片等，尺寸大小按产品的实际尺寸。数量每周期3件5件。62产品、零部件、结构件作为试验样品时，直接将产品及相关部分作为试样，不需制备。63材料试片应制作成边长为25 miD的整数倍，推荐长宽比为2：1，厚度为1 mm3 mm。64试验前根据试样类别及试验目的，对试样原始性能进行检测，检测结果应记录在试样档案卡中。7试验周期71装置运行24 h为一个试验

11、周期。72试验检测周期根据试样的耐候性能和试验目的来确定，推荐周期为：10 d、30 d、60 d、90 d、180 d等。8试验前准备81试样标识试样的标识要具备唯一性，标识应在不对试验造成影响的部位，在整个试验过程中清晰可辨。82预处理821试样的预处理是用不产生腐蚀或不产生防护膜的溶剂，清除试样表面的污物或临时性防护层。822金属覆盖层试样在试验前还应用耐候性涂料做封边处理。83试样放置831试样应牢固地固定在喷淋装置的试验架上，推荐采用朝南45。(根据试验目的也可选择其他朝向或夹角)。832试样之间不应互相接触或遮盖，不能和其他金属材料或吸水材料相互接触；试验样品之间选择合适的间距，保

12、证喷淋溶液能均匀喷淋到每个样品的表面。833试验装置的放置地点要与自然暴露试验区有一定的距离，并处于本地区主风向的下方，防止喷淋的溶液(由于风的影响)对其他试验样品造成影响。3GBT 245 1720099试验91试验开始911根据试验目的配置不同的喷淋试验溶液，溶液的配置方法参见附录A。912将配制好的喷淋溶液盛人装置的储水箱内；在时间控制器上设定喷淋时间和间歇时间；开启电源，装置按设定的喷淋时间和间歇时间连续、循环地开始试验。913喷淋周期根据试验材料类别和试验环境进行设置，推荐喷淋周期设定为：喷淋时间1 min，间歇时间60 min(夜间喷淋时，间歇时间还可以适当延长)。92试验中断与恢

13、复921在试验周期内，若遇自然降雨，要立即停止喷淋。待降雨停止后，清洁积液台上的残余雨水，恢复装置的喷淋程序，详细记录降雨时间和降雨量。922在试验周期内，遇10 ms以上大风天气，要停止喷淋，避免大风将喷淋溶液吹走，使得试样表面不能喷淋到溶液。待大风过后，及时清洁积液台上的尘土，恢复喷淋试验，记录大风造成喷淋停止时间。923在试验周期内，若遇自然灾害等不可抗拒力的影响，要中断试验。93中间检测在规定的检测周期进行试样外观及性能的检测，其中金属产品及材料按GBT 14165 2008规定进行，覆盖层按GBT 6461的检测项目、内容及方法进行，并将检测结果记录在试样档案卡中。94最终检测试验结

14、束，按相关标准要求对试样外观及性能进行检测。10试验记录101环境因素记录1011 环境因素数据记录应按GBT 2451612009第6章的规定进行。1012试验期自然环境因素监测参数与频率参见附录B。102试样检测记录试样每周期获得的外观和性能检测结果，应填写在试样检测记录卡。记录卡推荐格式见表1。表1试样检测记录卡项目名称 试验地点 试验起止时间试样编号 试样类别 试样制作工艺检测标准 检测条件 检测仪器原始检测 原始表面状态数据检测时间 试验周期 检测结果 重大记事试验(检测)： 复查： 审核：103运行记录运行记录用于记录试验过程和各检测周期执行情况，主要记录内容见表2。表2户外周期喷

15、淋试验运行记录表GBT 245172009项目名称 试验起止时间 架位编号检测项目 试样编号 试样数量原因分析及 重大事项 记录人记录时间 运行情况 解决措施 及说明(签名)1 1 数据处理与结果描述111数据处理数据处理方法可参照JBT 10579进行处理。”2结果描述根据产品及材料的评价标准，获得试验样品的试验结果。一般从以下几个方面进行描述a)试验样品的外观变化；b)试验后出现的腐蚀缺陷；c)金属覆盖层外观等级和保护等级评判；d)金属覆盖层出现腐蚀(锈蚀)的时间；e)金属及合金的锈层颜色、颗粒大小、疏松程度等分析；f)样品重量损失、腐蚀深度和腐蚀速度；g) 机械性能或其他性能变化。12试

16、验报告根据试样类型和试验目的，试验报告应有以下内容a)本标准号；b)试验目的与试验地点；c)试验时间与试验方式；d)检测项目及试验与评价标准；e) 喷淋溶液的类型与配制方法；f) 试样外观变化描述与腐蚀评级；g)试样腐蚀及典型变化形貌；h)试验期环境因素数据；1)试样腐蚀速度与性能检测数据。5GBT 245172009附录A(资料性附录)喷淋试验溶液配制方法A1近中性水溶液选用满足实验室分析用去离子水或蒸馏水，作为模拟近中性雨水试验溶液。A2酸性水溶液A21溶液配制所用的试剂采用化学纯或化学纯以上的试剂。将硫酸钠溶于去离子水中，其浓度为：l gL-k01 gL。A22配制的酸性溶液，其pH值应

17、在4353范围内。溶液的pH值可用稀释后的盐酸或氢氧化钠溶液逐步调整。A23测定所配溶液的pH值，可用酸度计或精密pH试纸来测定(日常检测时用)。A3含盐水溶液A31溶液配制所用的试剂采用化学纯或化学纯以上的试剂。将氯化钠溶于去离子水(或蒸馏水)中，其浓度为：50 gL5 gL。A32配制的含盐试验溶液，pH值应在6272范围内。溶液的pH值可用稀释后的盐酸或氢氧化钠溶液逐步调整。A33测定所配溶液的pH值，可用酸度计或精密pH试纸来测定(日常检测时用)。A4溶液的过滤为了避免喷嘴堵塞，溶液在使用前应用不低于80目(相当于02 ram)的不锈钢网过滤。A5配制溶液的精度溶液中最大允许杂质含量和

18、测定方法见表A1。表A1 溶液中最大允许杂质含量最大允许含量(质量分数)杂质 测定方法铜 0001镍 o001 用原子吸收分光光度法或碘化钠 01 其他精度相似的方法测定总体 O5附录B(资料性附录)大气环境因素监测项目B1大气环境因素监测项目大气环境因素监测项目及内容见表R 1。表B1环境因素监测项目及内容GBT 245172009环境参数 单位 测量种类和次数 测定数据温度 连续或每天至少4次 平均、最高、最低相对湿度 连续或每天至少4次 平均、最大、最小风向风速 ms 连续或每天至少4次 平均风速、最多风向太阳辐射 MJm2 连续 红外、紫外、总辐射日照 h 连续 日照时数、日照百分率降水 mmd 连续 降水时数、降水量天气现象 连续 雨、雪、雷、电等形成温度0和h 每月和每年小时数RHZ80的潮湿状态的时间ragm3 瞬时SOz含量月平均mg(m2d) 连续氯离子含量 mg(m2d) 连续 月平均氯化氢含量 mgm3 瞬时 月平均mgm3 瞬时氮氧化物含量 月平均mg(m2d) 连续雨水分析 mgm3 连续 pH值、硫酸根、氯离子大气降尘 g(cm230 d) 连续 水溶性和非水溶性