25.6. Испытания на коррозионные потери в атмосферных условиях

(Расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в атмосферных условиях (в соответствии с ГОСТ 9.04071).)

Настоящий стандарт распространяется на металлы и сплавы и устанавливает расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в зависимости от коррозионной агрессивности атмосферы.

Суть метода: определение коррозионных потерь на основе результатов ускоренных испытаний металлов и сплавов и значений параметров, характеризующих коррозионную агрессивность атмосферы по ГОСТ 9.03974.

Метод может быть использован для ускоренного определения коррозионных потерь анодных покрытий.

Метод не применяется в тех случаях, когда потери массы полностью не характеризуют коррозионную стойкость металлов и сплавов в атмосферных условиях (например, в условиях, характерных для загрязнений в химической и металлургической промышленности).

Ожидаемые коррозионные потери за первый год эксплуатации (М, в г/м²) рассчитывают по формуле:

, (25.5)

где и – скорости коррозии соответственно под адсорбционной и фазовой пленками влаги в условно чистой атмосфере, за которую принимают атмосферу, не содержащую коррозионно-активных агентов, г/(м²ч);

а  ускорение коррозии под адсорбционной пленкой влаги при наличии в атмосфере коррозионно-активного агента (наличие в воздухе сернистого газа и хлоридов), г/(м²ч);

[С] – концентрация коррозионно-активного агента в воздухе;

_адс и _фаз – продолжительность увлажнения поверхности соответственно адсорбционной и фазовой пленками влаги, ч/г.

Аппаратура для испытаний описана в ГОСТ 9.90885, раздел 3.

Подготовка образцов к испытаниям проводится по ГОСТ 1733271, раздел 3.

Порядок проведения испытаний должен соответствовать ГОСТ 9.04074.

Требования к технике безопасности должны соответствовать ГОСТ 9.908–85.

В ГОСТ 9.04074 приведены примеры ожидаемых коррозионных потерь за длительное время эксплуатации для различных металлов и сплавов (стали, алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, цинк, кадмий, медь и ее сплавы, никель и его сплавы) в различных климатических условиях для различных регионов РФ.

Ускоренные коррозионные испытания (в соответствии с ГОСТ 9.91390).

Настоящий стандарт распространяется на алюминий, магний и их сплавы без защитных покрытий и устанавливает методы ускоренных и имитационных коррозионных испытаний для получения сравнительных данных по коррозионной стойкости металлов и сплавов (общие требования к проведению испытаний приведены в ГОСТ 9.90582).

Оценку результатов испытаний проводят в соответствии с видом коррозии по следующим показателям:

- изменение внешнего вида поверхности образцов;

- изменение по глубине и количеству коррозионных поражений;

- изменение механических свойств;

- изменение массы;

- изменение глубины и характера коррозионных поражений (металлографический метод);

- количество выделившегося водорода.

Испытания проводят в искусственно создаваемых условиях, имитирующих воздействие климатических факторов атмосферы (табл. 25.3).

Вид, форму и размеры образцов выбирают в зависимости от цели испытаний. Допустимая погрешность размеров образцов +0,1 мм, толщина образцов – от 0,5 до 3 мм.

Для оценки коррозионной стойкости по изменению механических свойств при растяжении применяются пластины размером 220150 мм, из которых после коррозионных испытаний вырезают образцы для определения механических свойств по ГОСТ 1497–84.

При оценке зависимости коррозионной стойкости образцов от технологии их изготовления (отливка, штамповка, прессовка и т.д.) применяются образцы круглой формы диаметром 525 мм или прямоугольной формы размерами 3015 мм и толщиной от 1 до 5 мм.

Таблица 25.3. Методы испытаний и их применение

Метод испытаний	Материал	Условия эксплуатации изделий по ГОСТ 15150–69	Назначение
Полное погружение в раствор, содержащий 3 % хлористого натрия и 0,1 % перекиси водорода	Алюминий и его сплавы	М	Имитация воздействия морского климата при периодическом или постоянном контакте с морской водой
Полное погружение в 3 %-ный раствор хлористого натрия	Магний и его сплавы	»	»
Воздействие нейтрального соляного тумана	Алюминий, магний и их сплавы	ТМ, ОМ	Имитация воздействия тропического климата, включая морской туман
Переменное погружение в 3%-ный раствор хлорида натрия	Алюминий и его сплавы	У, УХЛ, О	Имитация воздействия умеренного климата с воздействием и без воздействия хлоридов
Переменное погружение в 0,001 %-ный раствор хлористого натрия	Магний и его сплавы	»	»
Воздействие влаги при периодическойконденсации, повышенных значениях относительной влажности и температуры	Алюминий, магний и их сплавы	Т, ТС, ТВ	Имитация воздействия тропического климата, включая атмосферные осадки и температуры
Примечание: Обозначение изделий: М – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с морским климатом; ТМ – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с тропическим морским климатом; В – изделия, предназначенные для эксплуатации во всех макроклиматических районах, кроме очень холодного климата; ОМ – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических условиях с умеренно-холодным и тропическим климатом; У – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным климатом; УХЛ – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом; О – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с очень холодным климатом; Т – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с сухим и влажным тропическим климатом; ТС – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с сухим тропическим климатом; ТВ – изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с влажным тропическим климатом.

Допускается применение образцов других размеров и формы с целью определения типа коррозии, глубины коррозионных поражений или потери массы.

Шероховатость поверхности образцов R_а по ГОСТ 2780 должна быть не более 2,5 мкм.

Контрольные образцы и образцы, снятые с испытаний, хранят в условиях, исключающих развитие коррозии в соответствии с требованиями ГОСТ 9.909–86.

Для подготовки коррозионной среды применяются химические реактивы и дистиллированная вода  по ГОСТ 670972.

Конструкция камеры должна обеспечивать стабильный режим работы и колебания температуры не более 2 С.

Образцы из алюминия и его сплавов обезжиривают и травят в соответствии с ГОСТ 44376, и ГОСТ 226379, осветляют по ГОСТ 446177, затем промывают в спирте и высушивают.

Образцы из магния и его сплавов зачищают шкуркой из белого электрокорунда, протирают этиловым спиртом и, при необходимости, взвешивают на аналитических весах.

Допустимы травление образцов из деформируемых магниевых сплавов в реактивах по ГОСТ 446177 при температуре 1825 С и обработка в растворе: хромовый ангидрид 80 100 г/дм³, азотнокислый натрий 58 г/дм³ в течение 0,5  1,0 мин. Затем образцы промывают и сушат.

Для различных металлов и сплавов используются разные методы испытаний.

1. Метод испытания алюминия и его сплавов при полном погружении в электролит с добавкой перекиси водорода.

Суть метода: ускорение коррозионного процесса при полном погружении образцов при температуре 1825 С в 3 %-ный раствор хлористого натрия с добавкой перекиси водорода.

Продолжительность испытаний составляет 60-180 суток.

2. Метод испытания магния и его сплавов при полном погружении в электролит.

Суть метода: ускорение коррозионного процесса при полном погружении образцов при температуре 1825 С в 3 %-ный раствор хлористого натрия . Продолжительность испытания 1 2 суток.

3. Метод испытания алюминия, магния и их сплавов при воздействии нейтрального соляного тумана.

Суть метода: ускорение коррозионного процесса повышением температуры, относительной влажности и введением в атмосферу раствора хлористого натрия.

Испытания проводятся распылением 5 %-ного раствора хлористого натрия при температуре (352) С и относительной влажности 9598 % в течение 3 мин через каждые 20 мин. Общая продолжительность испытаний для алюминия и его сплавов 90360 суток, для магния и его сплавов 6090 суток.

4. Метод испытания алюминия и его сплавов при переменном погружении в электролит.

Суть метода: ускорение коррозионного процесса чередованием погружения образца при температуре 1825 С в 3%-ный раствор хлористого натрия и высушивание его на воздухе. Продолжительность пребывания образца в растворе 10 мин, на воздухе 50 мин.

5. Метод испытания магния и его сплавов при полном погружении в электролит.

Суть метода: ускорение коррозионного процесса чередованием погружения образца при температуре 1825 С в 0,001 %-ный раствор хлористого натрия и высушивания на воздухе. Продолжительность пребывания образцов в растворе и на воздухе 10 и 50 мин соответственно.

6. Метод испытания алюминия, магния и их сплавов при повышенных значениях относительной влажности воздуха и температуры с периодической конденсацией влаги.

Суть метода: ускорение коррозионного процесса повышением относительной влажности воздуха и температуры с периодической конденсацией влаги.

Испытания являются циклическими с непрерывным следованием циклов продолжительностью 24 ч каждый. Цикл состоит из двух этапов:

1 этап – испытания при температуре (552) С и относительной влажности воздуха 9598 % в течение 8 ч;

2 этап – испытания при температуре 1825 С и относительной влажности воздуха 9598 % в течение 16 ч, включая период охлаждения. Продолжительность испытания 180 суток.

Перед проведением оценки коррозионных испытаний с поверхности удаляют продукты коррозии в следующих реактивах:

- для алюминия и его сплавов: ортофосфорная кислота (1,59 г/см³) – 50 см³/дм³, хромовый ангидрид по – 200 г/дм³ при температуре 8085 С и продолжительности 5 10 мин или азотная кислота (1,41 г/см³) – 300 см³/дм³ при температуре 1825 С и продолжительности 1020 мин;

- для магния и его сплавов: ангидрид хромовый – 200 г/дм³ при температуре 18 25 С и продолжительности 15 мин.

Затем образцы промывают и высушивают в сушильном шкафу при температуре 1002 С в течение 5 мин и в течение 24 ч выдерживают в эксикаторе, а затем взвешивают.