銅加速醋酸鹽噴霧測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法(CESS測(cè)試)1
本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)固定符號(hào)B368制訂。符號(hào)后的數(shù)字表示初采用的年份,在修正版文件中,該數(shù)字表示近一次修正的年份。圓括號(hào)中的數(shù)字表示近一次認(rèn)可通過(guò)的年份。左上角的£表示在后一次修正或確認(rèn)后的編輯變更。
本標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)防部門認(rèn)可,請(qǐng)參閱規(guī)格書和標(biāo)準(zhǔn)書中DOD附錄的內(nèi)容,可以得知被防部門采用的具體年份。
注:圖1 鹽霧收集器 是在1990年9月重新修訂后插入的。
1 總論
1.1 本方法規(guī)定了銅加速醋酸鹽噴霧測(cè)試(CESS)的進(jìn)行條件。本標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)測(cè)試樣本的類型和對(duì)于特定產(chǎn)品的測(cè)試時(shí)間做限定,也未對(duì)測(cè)試結(jié)果作解釋。
1.2 本方法適用于在鋼材、鋅合、鋁合或特殊用途塑料等材質(zhì)上噴鍍銅/鎳/鉻時(shí)對(duì)其腐蝕表現(xiàn)的評(píng)述。同時(shí),本方法也用于對(duì)陽(yáng)化鋁材的測(cè)試。
注 1 以下標(biāo)準(zhǔn)并非強(qiáng)制要求,僅為參考信息:注意事項(xiàng)B537和E50,規(guī)格書B456和B604,測(cè)試方法B602。
1.3 本標(biāo)準(zhǔn)并不指明使用上的安全問(wèn)題。本標(biāo)準(zhǔn)下的使用者應(yīng)自行建立使用上的安全和健康注意事項(xiàng),并在使用前做好安全測(cè)試。請(qǐng)參閱8.1.1章,查找更多的安全注意事項(xiàng)相關(guān)的信息。
2.參考文獻(xiàn)
2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn):
B117 鹽噴霧設(shè)備操作上的注意事項(xiàng)2
B162 鎳板/片/條 規(guī)格書3
B456 電沉積銅加鎳加鉻 和 鎳加鉻涂層加工的規(guī)格書4
B537 電鍍板大氣試驗(yàn)的定級(jí)注意事項(xiàng)4
B602 樣品進(jìn)行屬和無(wú)機(jī)物涂層的測(cè)試方法4
B604 對(duì)塑膠材質(zhì)進(jìn)行裝飾性銅/鎳/鉻涂層加工的規(guī)格書4
D1193 水試劑規(guī)格書5
E50 試驗(yàn)設(shè)備、試劑的使用注意事項(xiàng)以及屬化學(xué)分析的安全注意事項(xiàng)6
3.意義及用途
3.1 CASS測(cè)試廣泛應(yīng)用于各種規(guī)格的接受、模擬測(cè)試評(píng)價(jià)、控制及研究和開發(fā)。本測(cè)試應(yīng)用于裝飾性電沉積銅加鎳加鉻 和 鎳加鉻涂層的加工。本測(cè)試的應(yīng)用促進(jìn)了電鍍零部件質(zhì)量的提高,以及電鍍技術(shù)的研發(fā)。
4.測(cè)試設(shè)備
4.1 CASS測(cè)試設(shè)備包括水霧實(shí)驗(yàn)室、鹽解池、空氣壓縮設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)原子噴嘴、以及各種測(cè)試樣本、對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行加溫/控溫的設(shè)備。
4.2 測(cè)試設(shè)備的尺寸大小和具體構(gòu)造可由使用者自行選擇,只要其功能可滿足測(cè)試需求即可。測(cè)試設(shè)備的構(gòu)造見(jiàn)測(cè)試方法B117的附錄。,但是,對(duì)于CASS測(cè)試來(lái)說(shuō),其要求的氣壓和溫度分別為0.08—0.12千帕和60—65攝氏度。實(shí)際的氣壓由適當(dāng)?shù)氖占蕸Q定(見(jiàn)8.3.1)。
4.3 在測(cè)試時(shí),要求聚集在實(shí)驗(yàn)室部或罩子上的溶液水滴不能滴倒測(cè)試樣本的上面。因此,測(cè)試設(shè)備要適當(dāng)安裝。從測(cè)試樣品上落下的溶液水滴不可以再送回溶液池中重新噴霧。
4.4 測(cè)試設(shè)備所用的材料不能影響測(cè)試噴霧的腐蝕性,材料本身也不可被噴霧腐蝕。
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5、測(cè)試溶液
5.1 依據(jù)規(guī)格書D1193,按照5份重量的鹽溶于95份重量的水的標(biāo)準(zhǔn)配制鹽溶液。
鹽需為氯化鈉,ACS溶劑等級(jí),或其它與其等質(zhì)的溶劑。此溶液的酸堿值應(yīng)在6.0—7.0之間。
若酸堿值超出此范圍,則可能是鹽或水中有雜質(zhì)或是被污染。
5.2 在每升溶液中加入0.25克溶劑等級(jí)的氯化銅,溶解并充分?jǐn)嚢琛?/p>
5.3 在溶液中加入ACS溶劑等級(jí)的冰醋酸,或其它等質(zhì)物,以使收集到的噴霧測(cè)試液滴樣本中,鹽銅溶液的酸堿值控制在3.1—3.3之間(注3)。酸堿值的測(cè)量應(yīng)在25攝氏度下以電氣儀表進(jìn)行測(cè)量。溶液在霧化之前,其中不應(yīng)有懸浮固狀沉淀物(注4)。
注2----比重在1.030---1.040的溶液,在25攝氏度下測(cè)量時(shí),其濃縮度將會(huì)符合要求。建議每天檢測(cè)其濃度。
注3---初始溶液酸堿值可調(diào)節(jié)在3.03.1之間,若收集到的噴霧酸堿值在指定限度內(nèi),則可做為例外。若每公升鹽銅溶液中需要加入的冰醋酸少于1.3或高于1.6毫升,則可能之前的環(huán)節(jié)中出了差錯(cuò)(可能是鹽或水中有雜質(zhì),酸堿值測(cè)量?jī)x表的度有問(wèn)題,或其它潛在的影響)
注4---新配好的鹽溶液可過(guò)濾或蒸餾后再放到測(cè)試池中?;蛘咭龑?dǎo)溶液流到霧化器的導(dǎo)管底部可墊上雙層濾布,以防止噴嘴堵塞。
6.空氣供給
6.1 注入噴嘴中用以霧化溶液的壓縮空氣應(yīng)無(wú)油污或臟物(注5)。空氣壓力應(yīng)足以使溶液產(chǎn)生所需的濃縮度。我們發(fā)現(xiàn),空氣壓力在0.10±0.20千帕之間為合適(注6)。
注5----注入噴嘴中的壓縮空氣若要去除油污或臟物,可將其通過(guò)水洗滌器,或通過(guò)其它少60厘米長(zhǎng)的凈化物質(zhì),如羊毛、刨花、渣絨、活性氧化鋁等。也可用商業(yè)壓縮空氣濾網(wǎng)。
注6---霧化噴嘴中可能產(chǎn)生臨界空氣壓力,這會(huì)導(dǎo)致鹽溶液噴霧的腐蝕性非正常升高。若臨界空氣壓力未特定,則安裝一個(gè)氣壓調(diào)節(jié)閥,使氣壓變化被限制在±0.0007千帕之內(nèi),即可防止噴嘴中產(chǎn)生臨界壓力。
7.測(cè)試樣本
測(cè)試所用的樣本的類型和數(shù)量、以及測(cè)試結(jié)果的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在材料或產(chǎn)品的規(guī)格書中被明確規(guī)定,或由賣方和買方共同決定。
8.測(cè)試流程
8.1 準(zhǔn)備測(cè)試樣本----潔凈的屬或有屬外層的樣本。若無(wú)另行規(guī)定,則在測(cè)試之前須對(duì)樣本表面的銅/鎳/鉻外層或鎳/鉻外層用棉棒蘸著10克磁氧化粉兌100毫升蒸餾水調(diào)成的水漿清潔一遍(ACS溶劑等級(jí))。在溫?zé)崴髦星逑礃颖緯r(shí),要確保表面清潔沒(méi)有裂紋。陽(yáng)化鋁材的零部件可以用三氯乙烷或其它適合的有機(jī)溶劑來(lái)清洗(見(jiàn)8.1.1章節(jié))。不要清洗有機(jī)物或非屬表層的樣本。其它的清潔方式,例如用硝酸溶液做化學(xué)清洗或不銹鋼部件的鈍化處理,在供應(yīng)商和買方協(xié)商認(rèn)可的情況下也可進(jìn)行。注意樣本請(qǐng)洗干凈后要注意保持清潔,不能再弄臟了。注意保護(hù)電鍍或噴涂、迭層后的樣本邊角形狀,以及有識(shí)別標(biāo)志的區(qū)域不要?dú)p,放置部件的架子或承載物上若有性質(zhì)穩(wěn)定的涂層,如蠟、補(bǔ)砂漆、或感壓膠帶等等,則部件不能和這些部分直接接觸。
8.1.1 注意---使用三氯乙烷時(shí)必須在通風(fēng)良好的空間,避免接觸火源。
8.2 測(cè)試樣本的放置方法----放置在CASS實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試樣本,必須滿足下列條件:
8.2.1將樣本以垂直傾斜15±2度的角度固定或懸掛樣本,使其主測(cè)試面平行于噴霧在實(shí)驗(yàn)室中流動(dòng)的方向。固定或懸掛汽車零部件,使其所有的面都在冷凝收集器的上方。若部件在車身上的安裝位置是垂直的,則將部件以垂直內(nèi)傾15度的角度放置,以便被冷凝物潤(rùn)濕。若部件在車身上的安裝位置是朝下的,則將部件翻轉(zhuǎn)180度以暴露其測(cè)試面。若測(cè)試樣本有數(shù)個(gè)測(cè)試面,則需以不同角度暴露所有測(cè)試面。
8.2.2測(cè)試樣本之間不能互相接觸或碰撞,樣本也不能與其它屬或堅(jiān)硬物體接觸,以免造成劃痕。
8.2.3 均衡放置每一個(gè)測(cè)試樣本,以便噴霧能均勻地附著在每個(gè)樣本上。
8.2.4 每一個(gè)測(cè)試樣本上附著的溶液霧滴不能濺到其它樣本上。
8.2.5 在實(shí)驗(yàn)室中被調(diào)節(jié)到所需的溫度之前,先將樣本正確放置好。因?yàn)樵跍y(cè)試之前將樣本放到其它房間過(guò)夜,或放置特定的時(shí)間長(zhǎng)度,有可能影響測(cè)試結(jié)果。
注7---放置部件的架子或承載物的材料或表層可以是玻璃、橡膠、塑膠或是有適合表層的木料。
裸露的屬材料不能用作承載物。樣本必須以底面或側(cè)面方向放置。開縫的木條很適合做承載物放置平板材料。若需要樣本呈現(xiàn)特殊角度或位置,可用玻璃掛鉤或打蠟線懸掛樣本。
若有必要,這樣的懸掛方式可用其它輔助承載物對(duì)樣本底面進(jìn)行支撐。
8.3 鹽溶液噴霧測(cè)試的條件----CASS實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試區(qū)在測(cè)試時(shí)段的溫度需為49±1攝氏度(注8)。在實(shí)驗(yàn)室關(guān)閉后,噴霧開始前,將溫度定在49攝氏度。
在室內(nèi)溫度變?yōu)?9±1攝氏度,噴霧開始出現(xiàn)時(shí),就開始進(jìn)入測(cè)試階段。通過(guò)在蒸餾水或去離子水中加入細(xì)小氣泡來(lái)給噴嘴中的空氣加熱,使噴嘴中擴(kuò)張后的空氣溫度達(dá)到49±1攝氏度。每天分2次(中間少間隔7小時(shí),但周六、周日和節(jié)假日除外,因?yàn)檫@些休息日中鹽噴霧測(cè)試不會(huì)因重新擺放、搬走樣本而間斷)記錄密封室(注9)內(nèi)的溫度。
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注8----在開始霧化之前,將實(shí)驗(yàn)室預(yù)熱到49度,就可以符合測(cè)試要求。
注9----記錄溫度的適當(dāng)方法:用一種可以從事鹽室外讀取密封的室內(nèi)溫度的溫度計(jì)來(lái)測(cè)量。溫度必須在實(shí)驗(yàn)室密封的條件下測(cè)量,以避免讀取的溫度偏低。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的自動(dòng)控溫和連續(xù)的溫度紀(jì)錄是必需的。
8.3.1 在測(cè)試區(qū)內(nèi)放置2個(gè)清潔的噴霧收集器,以免樣本上的霧滴或其它途徑產(chǎn)生的霧滴落到收集器中。
將收集器放到樣本的旁邊,一個(gè)放在離噴嘴近的位置,另一個(gè)放在離噴嘴遠(yuǎn)的位置。在圖1中顯示了較為理想的放置位置。噴霧的濃度理想的是每80平方厘米水平收集空間內(nèi),在少22小時(shí)中,每個(gè)收集器收集1.0--2.0mH/L溶液。將收集到的溶液的氯化碘濃縮度維持在質(zhì)量百分比4.5---5.5%之間。冷凝物應(yīng)避免蒸發(fā)或稀釋(注13)。
注10----理想的收集裝置可以是有刻度的玻璃燒杯,燒杯好直徑在10厘米(收集面積大約為80平方厘米),50毫升杯管。
注11-------比重在1.030---1.040的溶液,在25攝氏度下測(cè)量時(shí),其濃縮度將會(huì)符合要求。
濃縮度也可由以下方式確定:將收集到的溶液5毫升用蒸餾水稀釋成為100毫升,充分?jǐn)嚢?。?0毫升稀釋液移蒸發(fā)皿中,加入40毫升蒸餾水和1毫升1%濃度鉻酸鉀(ACS溶劑中含氯低于0.005%),用0.1N硝酸銀溶液滴定(ACS溶劑)出現(xiàn)縷穩(wěn)定紅色為止。溶液需要硝酸銀滴定的量為3.9—4.9毫升時(shí),即達(dá)到了測(cè)試要求。
注12-----未發(fā)現(xiàn)有檢測(cè)收集到溶液中銅濃縮度的必要。
注13-----可能導(dǎo)致冷凝物稀釋或蒸發(fā),令其濃縮度不穩(wěn)定的因素有:溫度過(guò)低,覆蓋緣不充分,在高于室溫下儲(chǔ)存溶液時(shí)間過(guò)久。
8.3.2 調(diào)整噴嘴方向,不要讓噴霧直接打在樣本表面。
8.4 測(cè)試延續(xù)----若樣本測(cè)試規(guī)格書中無(wú)特別記載,整個(gè)測(cè)試時(shí)段中測(cè)試必需反復(fù)持續(xù)下去。這意味著除了日常必需的檢查、重新擺放、移除樣本和檢查、重新注滿溶液測(cè)試池,以及必要的數(shù)據(jù)檢測(cè)、記錄等動(dòng)作之外,實(shí)驗(yàn)室必須持續(xù)封閉、噴霧也必須反復(fù)進(jìn)行。
圖1 收集器的位置擺放
噴霧收集器
噴霧實(shí)驗(yàn)室
溶液測(cè)試池
8.5 測(cè)試持續(xù)時(shí)間-----測(cè)試持續(xù)的時(shí)間由該材料或產(chǎn)品的規(guī)格書中的要求決定。也可由供應(yīng)商和購(gòu)買方協(xié)商決定。
注14----理想放置時(shí)間為:6,16,22,48,96,192,240,504,720小時(shí)
8.6 測(cè)試樣本的清潔-----若樣本測(cè)試規(guī)格書中無(wú)特別記載,在測(cè)試結(jié)束后要小心地移走樣本,并用溫?zé)崴鳎ǜ?8攝氏度)逐一清洗,以洗去表面的鹽沉積物,然后立刻使其干燥。干燥的方法為0.25—0.30千帕的壓縮氣流噴樣本表面。
注15----若鋼鑄件在從實(shí)驗(yàn)室移出后馬上清洗,則表面的小銹斑也會(huì)被沖洗下來(lái)。這樣就不能判斷原有的銹斑的位置。若從實(shí)驗(yàn)室移出后,放置干燥30—60小時(shí)后再?zèng)_洗,就很容易判斷銹斑位置。但此方法不適用于鋅鑄件。
8.7 腐蝕條件的標(biāo)度-----腐蝕條件的標(biāo)度和標(biāo)準(zhǔn)化
8.7.1 用7.5---10厘米寬,0.09厘米厚的高碳值(大0.15%)鎳板進(jìn)行測(cè)試。
8.7.2 在房間的每一個(gè)角落放置一片稱重過(guò)的鎳板,用長(zhǎng)寬高1.5/4/7.5厘米,垂直方向傾斜30度的塑膠承載物支撐。四個(gè)測(cè)試樣本都需放在冷凝收集器的內(nèi)側(cè)面。
8.7.3 用測(cè)試樣本進(jìn)行22小時(shí)的CASS測(cè)試。將測(cè)試結(jié)果用表格紙記錄下來(lái),將樣本從房間移走,逐一用溶劑等級(jí)水沖洗(見(jiàn)規(guī)格書D1193),洗凈殘留鹽分。用鎳銅合的長(zhǎng)柄鉗將其浸泡在蒸餾水稀釋的20%氫氯酸中2分鐘,溫度設(shè)定為20—25攝氏度。長(zhǎng)柄鉗可以是非屬或其它材料的。以室溫水清洗每一塊鎳板,再以溫水(38攝氏度)清洗。放在烘箱中以攝氏100度烘烤10分鐘。待其恢復(fù)室溫后,馬上在分析天平上稱重量。
8.7.4 根據(jù)測(cè)試前后的重量差,可以得出其損耗率。以鎳板一個(gè)測(cè)試面的面積(77.5平方厘米)除以損耗率,就可以算出腐蝕損耗率。在本方法測(cè)試的條件下所得出的腐蝕率,應(yīng)在0.45—0.85毫克/平方厘米。
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9.測(cè)試結(jié)果評(píng)估
9.1 在測(cè)試完成后,必須用在材料或產(chǎn)品的規(guī)格書中規(guī)定的方法,或由賣方和買方共同決定的方法,對(duì)腐蝕程度做一個(gè)全面、及時(shí)的分析。
10.記錄和報(bào)告
10.1 若在被測(cè)試的材料或產(chǎn)品的規(guī)格書中未寫出,則在測(cè)試后下列信息應(yīng)被記錄下來(lái):
10.1.1 此測(cè)試方法的名稱、發(fā)行年份等信息。
10.1.2 在配制鹽溶液中所使用的鹽、水、氯化銅、醋酸等成分。
10.1.3 在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試區(qū)中所有溫度變化的讀數(shù)記錄。
10.1.4 每天從噴霧收集器中收集到的溶液的測(cè)試記錄,應(yīng)包含以下內(nèi)容:
10.1.4.1 m L/H/8平方厘米條件下收集道的鹽溶液的體積
10.1.4.2 在25攝氏度下,溶液的壓縮度或比重,以及
10.1.4.3 溶液的酸堿值
10.1.5 鎳板腐蝕率標(biāo)度
10.1.6 測(cè)試樣本的類型和尺寸,或零部件的編號(hào)的規(guī)格
10.1.7 樣本的清洗方法
10.1.8 支撐或懸掛鹽噴霧實(shí)驗(yàn)室內(nèi)被測(cè)物的方法
10.1.9 8.1中記載的規(guī)格
10.1.10 放置時(shí)間
10.1.11 測(cè)試中的間斷時(shí)間,間斷原因,間斷時(shí)間長(zhǎng)度,和
10.1.12 檢測(cè)結(jié)果
注16---若霧化的鹽溶液未接觸測(cè)試樣本就直接返回測(cè)試池,則建議也記錄下該溶液的濃縮度或比重及酸堿值。
11.度和偏差值
11.1 CASS測(cè)試的可信度、度由以下幾個(gè)要素決定
11.1.1 測(cè)試樣本的清潔度
11.1.2 樣本在測(cè)試房間內(nèi)的擺放位置
11.1.3 測(cè)試房間內(nèi)的濃縮率
11.1.4 CASS測(cè)試溶液的配方
11.1.5 測(cè)試房間的保養(yǎng)維護(hù)
11.1.6 腐蝕率標(biāo)度
11.2 CASS測(cè)試的度和偏差值未被量化處理。
美測(cè)量和材料協(xié)會(huì)未對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)做任何限定。因此提醒本標(biāo)準(zhǔn)的使用者,使用本標(biāo)準(zhǔn)所引起的一切責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn),由使用者自行負(fù)擔(dān)。
本標(biāo)準(zhǔn)隨時(shí)可能由技術(shù)部門更新,每5年必須重新對(duì)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)一次。若在此期間未做更新,則需重新認(rèn)證或廢除該標(biāo)準(zhǔn)。歡迎使用者對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)做出評(píng)價(jià)或提出改進(jìn)意見(jiàn)。您提出的意見(jiàn)將得到我們的充分重視,并可能邀請(qǐng)您參加我公司的相關(guān)技術(shù)會(huì)議,共同討論您的提議。若您認(rèn)為您的意見(jiàn)未受到足夠重視,您可以向ASTM標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)反映。地址是 1916 Race St.,philadephia,PA19013.
1本規(guī)格書受ASTM B-8條款的制約,該條款主要對(duì)屬和無(wú)機(jī)物涂層做出相關(guān)限定。其下屬的B08.10關(guān)于裝飾性涂層的相關(guān)要求可直接適用于本測(cè)試?,F(xiàn)行版本在1985年5月29日獲準(zhǔn)通過(guò),于1985年5月發(fā)布。初名稱為B368-61。后一次更改為B368-68。
2 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 03.02
3 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 02.04
4 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 02.05
4 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 02.05
4 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 02.05
4 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 02.05
5 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 11.01
6 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)年鑒 ,Vol 03.05
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