常用盐雾试验标准及相关结果评价

唐云峰,车汉生

（1. 上海通用汽车有限公司，上海 201206； 2. 威凯检测技术有限公司，广州 510663）

前言

盐雾腐蚀是一种常见的海洋性大气腐蚀，它的主要腐蚀成分是氯化钠，其破坏区域主要发生在沿海地区，每年因盐雾腐蚀给全球经济带来巨额损失。为了模拟海洋性大气腐蚀造成的危害，实验室利用试验设备模拟盐雾环境条件来考核产品或材料的耐腐蚀性能，这就是盐雾试验。盐雾试验分为中性盐雾试验（NSS）、乙酸盐雾试验（AASS）和铜加速乙酸盐雾试验（CASS）。其中，中性盐雾试验适用范围最广，可用于考核各类无机或有机覆盖层产品的耐腐蚀性能。乙酸盐雾试验和铜加速乙酸盐雾试验则适用于铜+镍＋铬或镍＋铬装饰性镀层，也适用于铝的阳极氧化膜。

1 盐雾试验标准及相关评价

常用的盐雾试验标准，主要有ISO 9227-2006、IEC 60068-2-11:1981、ASTM B 117-2009和 GB/T 10125-1997。这些标准使用非常广泛，是世界各国或企业的盐雾试验方法制定的依据。以下将分类介绍这些标准内容。

1.1 盐雾标准ISO 9227-2006

ISO 9227-2006是国际标准，被广泛使用于ISO成员团体。该标准适用于评价金属材料及覆盖层的耐蚀性，被测试对象可以是具有永久性或暂时性防蚀性能的，也可以是不具有永久性或暂时性防蚀性能的。

1.1.1 试验参数

从表1可知，ISO 9227-2006标准规定了三种盐雾试验。这三种盐雾试验的氯化钠收集溶液浓度和盐雾沉降量是一致的，不同之处是试验温度和收集溶液的pH值。从腐蚀影响因素的角度来说，增加腐蚀介质的浓度和温度，一般会加速腐蚀。因此，大多数情况下，铜加速乙酸盐雾试验的加速腐蚀性比乙酸盐雾试验和中性盐雾试验更强些。我们在选择测试条件的时候，要综合考虑影响产品耐腐蚀性能的各种因素。

表1 测试条件

1.1.2 测试周期

标准ISO 9227-2006推荐的试验周期为2h、4h、6h、8h、24h、48h、72h、96h、144h、168h、240h、480h、720h、1000h，检验人员亦可根据有关行业或产品规定的周期进行测试。

1.1.3 试验结果评价

一般来说，试验结果评价仅需考虑以下几方面：

1)试验后的外观；

2)除去表面腐蚀产物后外观；

3)腐蚀缺陷如生锈、点蚀、开裂和起泡等的分布和数量；

4)开始出现腐蚀的时间（这个时间点很难精确）；

5)重量变化；

6)显微镜观察；

7)力学性能变化。

由于试样的多样性，这七个方面的评价，应用最多的是内容1)、2)、3)和4)。一般来说，内容5)、6)和7)更适用于评价标准板状样品。

至于试验结果的评价标准，通常应由被试材料或产品标准提出。其中，标准ISO 10289-1999作为评价方法被广泛使用。该标准根据无机覆盖层的特点，分类为金属基体上对底材呈阳极性或阴极性的装饰性和保护性金属和无机覆盖层。试样经受盐雾试验后，可按照腐蚀缺陷面积，根据表2进行性能评级。

表2 保护评级(RP)1与外观评级(RA)2

试样的性能评级，由保护评级数（RP）后接斜线再接外观评级数（RA）组成，即RP/ RA。外观评级数包含了保护评级数的缺陷面积，但有时候覆盖层形成大量的腐蚀产物，掩盖了基体金属的真实面积，可能难以评价出真实的保护评级数。

另外，试样的缺陷等级，根据覆盖层的类型，也可按照ISO 10289-1999附录A或B的圆点图进行评价。以图1、图2举例说明：

阴极性覆盖层圆点图和阳极性覆盖层圆点图的使用原则是：如果被检查表面比（X）级稍好，但又不如（X+1）级，则评为（X）级；如果表面比（X）级稍差，但又比（X-1）级好，则评为（X-1）级。

1.2 盐雾标准IEC 60068-2-11:1981

IEC 60068-2-11:1981是国际电工委员会（IEC）制定的标准。该标准规定的盐雾试验适用于比较具有相似结构的试样的抗盐雾腐蚀的能力，也适用于评定保护性涂层的质量以及均匀性。

图1 阴极性覆盖层圆点图（8级）

图2 阳极性覆盖层圆点图（8级）

1.2.1 试验参数

IEC 60068-2-11:1981标准只规定了一种试验方法，即中性盐雾试验，其具体参数如下：

试验温度：(35±2)℃；

氯化钠溶液浓度：(5±1)%（质量比）；

溶液pH值：6.5～7.2；

盐雾沉降量：1～2mL/h·80cm2。

值得注意的是，上述列举的“氯化钠溶液浓度”和“溶液pH值”不是收集溶液，而是试验前配置的氯化钠溶液的参数。

1.2.2 测试周期

标准IEC 60068-2-11:1981推荐的试验周期为16h、24h、48h、96h、168h、336h、672h，检验人员亦可根据有关行业或产品规定的周期进行测试。

1.2.3 试验结果评价

试样应进行目视检查。无机覆盖层试样一般会出现灰白色、灰黑色、绿色、棕色或其它颜色的腐蚀产物，而有机覆盖层试样的涂层一旦被腐蚀破坏，则会出现针孔、龟裂、鼓泡、脱落等缺陷。因此，试样的外观评价，可按照ISO 10289-1999或者ISO 4628-1～ISO 4628-5:2003等标准，评价生锈、起泡、开裂和剥落等腐蚀等级。如有必要，应按照相关规范进行电气和机械性能检测。

1.3 盐雾标准ASTM B 117-2009

ASTM B 117-2009是美国材料试验学会制定的标准。该标准适用于评价各种金属或金属涂装试样的耐盐雾腐蚀能力。

1.3.1 试验参数

ASTM B 117-2009标准规定的试验方法是中性盐雾试验，其具体参数如下：

试验温度：35±2℃；

氯化钠收集溶液浓度：(5±1)%（质量比）；

收集溶液pH值：6.5～7.2；

盐雾沉降量：1～2mL/h·80cm2。

该标准制定得非常科学细致，这些测试条件如何控制和配比，在标准里都有详细说明。

1.3.2 测试周期

ASTM B 117-2009标准没有明确推荐测试周期，但建议由供需双方协商规定不少于24h的周期倍数，按下式计算：

d=24h×n

式中：

d——duration，即持续时间，单位为h；

n——周期倍数。

一般来说，金属涂装试样的测试周期都比较长，金属试样则相对短少些。

1.3.3 试验结果评价

根据ASTM的体系标准，试样可按照ASTM D 610-2008、ASTM D 714-2002(2009)和 ASTM D 1654-2008进行评价，也可按照相关规范进行评价。

例如，某件金属喷涂板（见下图3）依据ASTM B 117-2009标准，经受500小时中性盐雾试验之后，对其外观进行评价。

首先，按照ASTM D 1654-2008标准的要求，对图3中方框标注部分的划痕进行处理，清除因腐蚀而松脱的涂层。然后沿着划痕至少测量六个点，纪录最大和最小的单边划痕腐蚀宽度。按下式计算：

式中：

c：creepage，即单边划痕腐蚀宽度；

wc：测量点的双边划痕腐蚀宽度；

w：划痕的初始宽度。

图3 阳极性覆盖层圆点图（8级）

根据c值（单边划痕腐蚀宽度），见下表3，即可得出划痕的腐蚀等级。

划痕区域以外的部分，则根据试样的腐蚀情况，按照标准ASTM D 610-2008评价生锈等级，按标准ASTM D 714-2002(2009)评价起泡等级。

表3 划痕腐蚀等级

1.4 盐雾标准GB/T 10125-1997

GB/T 10125-1997是我国依据ISO 9227-1990制定的盐雾试验标准，目前在国内被各行业广泛使用。该标准的试验条件和参数与ISO 9227-2006标准差异不大，本文就不再细叙。需要注意的是，GB/T 10125-1997推荐相应的结果评价标准为GB/T 6461-2002（等同采用ISO 10289-1999）和GB/T 1766-2008。标准GB/T 6461-2002的评价方法与ISO 10289-1999一致，具体内容可参考本文的条款2.1.3。而GB/T 1766-2008关于盐雾试验结果的评价，一般可按“开裂”、“起泡”、“生锈”和“剥落”四个选项进行评级。根据漆膜的综合等级，分0、1、2、3、4、5六个等级，分别代表漆膜耐腐蚀性能的优、良、中、可、差、劣。

2 结束语

盐雾试验标准繁多，但最常用的是ISO 9227-2006、IEC 60068-2-11:1981、ASTM B 117-2009和GB/T 10125-1997等标准。综合比较，这些标准有以下特点：

1)普遍性，被广泛使用；

2)权威性，是大部分世界各国的国标或行业标准制定的依据；

3)可操作性，试验条件明确、步骤清晰。

因此，这几份盐雾试验及相关评价标准，在供需双方无明确规定或不了解检测标准的前提下，可推荐使用。

[1] ISO 9227-2006, Corrosion tests in artif i cial atmospheres — Salt spray tests[S].

[2] ISO 10289-1999, Methods for corrosion testing of metallic and other inorganic coatings on metallic substrates - Rating of test specimens and manufactured articles subjected to corrosion tests[S].

[3] IEC 60068-2-11:1981, Basic environmental testing procedures.Part 2 : Tests. Test Ka: Salt mist[S].

[4] ASTM B 117-2009, Standard Practice for Operating Salt Spray(Fog)Apparatus[S].

[5] ASTM D 1654-2008, Standard Test Method for Evaluation of Painted or Coated Specimens Subjected to Corrosive Environments[S].

[6] GB/T 10125-1997, 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验[S].

[7] GB/T 1766-2008, 色漆和清漆 涂层老化的评级方法[S].