GMW14872交變鹽霧試驗箱

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GM14872標(biāo)準(zhǔn)中文版-2013.3
1.范圍
注意:此標(biāo)準(zhǔn)不能取代適用的法律法規(guī)
注意:如果此標(biāo)準(zhǔn)的英文版本與所在國的語種版本出現(xiàn)沖突,那么優(yōu)先以英文版本為準(zhǔn) 1.1目的
此流程描述了通過一種加速實驗室耐腐蝕性測試方法來評估總成件和單件。測試流程提供了一個綜合性循環(huán)條件(鹽溶液、各種溫度、濕度以及周圍環(huán)境)來加速金屬的腐蝕。該流程能夠有效評估各類腐蝕機理,如一般性的、電鍍、縫隙腐蝕等。測試曝露/條件可以分別進(jìn)行定制以達(dá)到任何所期望的腐蝕曝露等級。
此外,該測試中還包含了由溫度、機械循環(huán)、電循環(huán)以及其它應(yīng)力所引發(fā)的協(xié)同效應(yīng)。一些典型的改變內(nèi)容請參看偏差部分(此標(biāo)準(zhǔn)的第25和27頁)
1.2前言
該測試方法包括1%(近似值)的復(fù)合鹽霧在高溫、高濕以及高溫烘干下的共同應(yīng)用。一個測試循環(huán)相當(dāng)于24小時
一個循環(huán)是由圖A1所描述的日常事件或測試輸入所構(gòu)成。一個循環(huán)通常需要1天的時間來完成。測試曝露是根據(jù)目標(biāo)試片質(zhì)量損失量而描述的。必須滿足所要求的質(zhì)量損失量的循環(huán)數(shù)目標(biāo)范圍詳見表A1中的方法1/2和方法3.試片的質(zhì)量損失值是用來驗證該測試所生成腐蝕的準(zhǔn)確量。測試必須按照滿足試片質(zhì)量損失要求的循環(huán)數(shù)來執(zhí)行,以確保處于規(guī)定范圍內(nèi) 1.3適用性
該循環(huán)腐蝕測試(參看圖A1)是用于所有全球環(huán)境區(qū)域(參看GMW15272中的方法和適用區(qū)域)的驗證試驗(外觀及/或功能性/一般性持續(xù)時間)、開發(fā)試驗以及質(zhì)量控制試驗
外觀腐蝕的基本曝露等級分為0、A、B和C。曝露D和E則用于功能性評估(參看表A1和表A2)。所有腐蝕機理在測試中的加速率也各不相同。完成該測試可能不會確保零件通過功能性的要求。因而必須進(jìn)行一個全面失效模式分析以確保所有失效模式都被考慮在內(nèi)且能夠滿足預(yù)期壽命
曝露0:所有領(lǐng)域(0年/***交付【ID】)
曝露A:車身底板零部件
曝露B:引擎室零部件
曝露C:外部件/面板、次表面及內(nèi)部件
曝露D/E:所有零部件(功能性)
注意:對于曝露等級為0(0年/ID)的零部件,根據(jù)表A1中方法1/2規(guī)定和表A2中方法3規(guī)定的與有關(guān)車輛區(qū)域相連接和安裝位置的曝露2個循環(huán)來進(jìn)行評估 注意:可選擇改變內(nèi)容請參考此文件中的偏差部分(第25到27頁)
2.參考標(biāo)準(zhǔn)
注意:除非另有規(guī)定,否則只能適用***版且經(jīng)批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)

2.1外部標(biāo)準(zhǔn)
ASTM D610   ISO 8407
ASTM D1193  ISO 12103-1
ISO 6270-2   SAE J2329
2.2 GM標(biāo)準(zhǔn)
GMW8738   GMW15357
GMW14700  GMW15358
GMW15282  GMW15359
GMW15356
2.3其它參考標(biāo)準(zhǔn):SAE 1008-1010
3.資源
3.1設(shè)施
1
實驗室(***能控制環(huán)境條件)
3.1.1校準(zhǔn)
實驗設(shè)施、設(shè)備應(yīng)處于良好的工作狀態(tài)并附有有效的校準(zhǔn)標(biāo)簽
3.1.2替代選擇
也有可能用到替代試驗設(shè)施、設(shè)備。然而,該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的所有測量變量都應(yīng)基于其物理定義來正確確定
3.2設(shè)備
3.2.1環(huán)境階段
環(huán)境階段的儀器應(yīng)能夠位置以下環(huán)境條件:
△ 溫度:25±3℃ 
△濕度:45±10%相對濕度
△持續(xù)時間:每循環(huán)約為8小時
注意:對于周末和假期內(nèi),可以允許打開試驗箱,讓箱內(nèi)環(huán)境與外部可控環(huán)境相混合
3.2.2潮濕階段
潮濕階段的儀器能夠在以下環(huán)境條件中蔓延(1小時內(nèi))并維持(約7小時): 

△溫度:49±2℃ 
△濕度:約100%相對濕度
△持續(xù)時間:每循環(huán)約為8小時
儀器應(yīng)由一個鹽霧/環(huán)境試驗箱、符合ASTM D1193類型IV合適的水供給系統(tǒng)、試驗箱加熱以及必要的控制方法
3.2.2.1水霧
儀器應(yīng)包括能夠供給適當(dāng)?shù)慕?jīng)調(diào)解溫濕度的壓縮空氣以及一個或多個氣霧生成噴嘴。氣霧生成的噴嘴應(yīng)進(jìn)行定向或阻擋從而把對試樣表面上的直接沖擊降為***
在曝露區(qū)內(nèi)應(yīng)***放置兩個干凈的氣霧收集器以便試樣表面的液體不會濺落且能夠被*收集。收集器應(yīng)置于試樣附近,一個放在離噴嘴***近的地方,另一個放在離噴嘴***遠(yuǎn)的地方。每80平方厘米的水平收集區(qū)域內(nèi)的收集率應(yīng)介于0.75至1.5mL/h(平均)每個收集器的收集時間***持續(xù)16小時。鹽霧收集率如有必要,可以在該范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)以符合重量損失目標(biāo)率
適合用來收集的裝置還有包含一個莖部通過塞子插入到量筒內(nèi)的玻璃或塑料漏斗。直徑為10厘米的漏斗的面積約為80平方厘米。當(dāng)濕潤階段完成后,試樣無法立即讀值的區(qū)域,可以將封閉的塑料泡沫球與收集漏斗一同使用(例如泡沫球在漏斗口處)從而允許濕度的收集且***大限度的減少蒸發(fā)
3.2.2.2濕潤底部
儀器的試驗箱應(yīng)根據(jù)ISO6270-2的規(guī)定來設(shè)計。在濕潤底部生成濕度循環(huán)的過程中,測試儀器必須能夠確保在試樣表面上能夠看到液體水滴依驗證適當(dāng)?shù)臐穸?/span>
3.2.2.3蒸汽生成濕度所使用的水資源中應(yīng)不含阻蝕劑。在蒸汽生成濕度循環(huán)中,測試儀器必須能夠確保在試樣表面上能夠看到液體水滴以驗證適當(dāng)?shù)臐穸?/span>
3.2.3烘干階段
烘干階段所使用的儀器應(yīng)在以下環(huán)境條件中蔓延(3小時內(nèi))并保持(約5小時): 
 
△溫度:60±2℃ 
△ 濕度:≤30%相對濕度
△持續(xù)時間:每循環(huán)約8小時
儀器還應(yīng)具備充足的空氣循環(huán)以防止溫度結(jié)層并使得試樣獲得充分的烘干 3.2.4鹽霧應(yīng)用
溶液應(yīng)被作為氣霧進(jìn)行噴射并足以沖洗掉任何因先前噴射所殘留的累積鹽分。試樣及樣片應(yīng)充分浸濕/滴濕。應(yīng)采用適當(dāng)?shù)膽?yīng)用技術(shù),包括使用塑料瓶或無油調(diào)節(jié)空氣驅(qū)動的虹吸管噴射試樣及試片
注意:鹽應(yīng)用的沖擊不得除去腐蝕或破壞試樣的涂層/涂漆系統(tǒng)
3.2.5耐腐蝕試片及固定硬件
試片是用來監(jiān)控測試環(huán)境中所產(chǎn)生的裸鋼表面上平均總體腐蝕情況。試片是由寬25.4*長50.8*厚3.18毫米符合SAE1008-1010的碳鋼、符合SAEJ2329 CR1E的冷軋鋼所構(gòu)成,無涂覆、無后續(xù)涂層處理且刻字母標(biāo)識(參考圖A2)

試片應(yīng)由如圖A3和A4所示的帶緊固件的鋁制或非金屬試片架托舉。螺栓、螺母以及墊片應(yīng)由非黑塑料材質(zhì)***是尼龍制成。圖A4反映出一個完整試片架的配置。不同測試時間的推薦試片數(shù)量如表A3所示
 

3.3測試車輛/測試件

試樣(設(shè)計、表面及準(zhǔn)備)應(yīng)由涉及人員(設(shè)計工程師/材料工程師/耐腐蝕工程師)共同商定且應(yīng)盡可能模擬實際生產(chǎn)材料和條件

所選擇的的試樣數(shù)量應(yīng)足夠確保測試結(jié)果統(tǒng)計有效,另有規(guī)定除外。樣件準(zhǔn)備過程中做出的任何非常規(guī)觀察應(yīng)予以記錄并作為檢測報告的一個部門進(jìn)行提交

如合適,已知性能的試樣及/或控制面板應(yīng)同時檢測。這些控制能夠允許測試的重復(fù)進(jìn)行過程中的測試條件為標(biāo)準(zhǔn)化(補償所要求的質(zhì)量損失控制)且還可以允許不同重復(fù)測試所得的試驗結(jié)果進(jìn)行對比

當(dāng)可以獲得實際/有代表性的生產(chǎn)樣件且已知嵌入方向時,那么試樣應(yīng)進(jìn)行調(diào)整以模擬這些條件

當(dāng)使用測試面板及/或未知嵌入方向時,原則上樣件應(yīng)調(diào)整***朝上并與垂直方向呈20±5°的角度

3.3.1試樣的預(yù)處理

如使用,在測試前可以使用耐碎石沖擊器及/或劃痕工具來破壞表面涂層以便更好地體現(xiàn)出潛在嵌入破壞。使用任何一種這類預(yù)處理方式之前都應(yīng)由相關(guān)人員達(dá)成一致且符合GMW14700及/或GMW15282中所述的方法

3.4測試時間

參看表A1或表A2中的循環(huán)時間

3.5測試所要求的信息:NA不適用

3.6人員/技能:NA不適用

4.流程

4.1準(zhǔn)備

4.1.1鹽溶液的準(zhǔn)備

復(fù)鹽溶液的質(zhì)量百分比按照如下規(guī)定:

△ 氯化鈉:0.9%

△ 氯化鈣:0.1%

△ 碳酸氫鈉:0.075%

氯化鈉必須為試劑等級或Morton Culinox 999食品等級;氯化鈣必須為試劑等級;碳酸氫鈣必須為試劑等級(如:可接受斧頭牌烘焙蘇打或比得上的產(chǎn)品)。水必須符合ASTM D1193類型IV要求

注意:不管是氯化鈣還是碳酸氫鈉,都必須先分別溶于水后再混合。如果先把固態(tài)材料混合(再溶于水),那么很可能會產(chǎn)生不溶性沉淀物。鹽溶液中氯化鈉、氯化鈣、碳酸氫鈉以及水的含量見附錄B、圖B1***B6

3

偏差部分(第25到27頁)提及的其它污染(灰塵、砂粒、糊狀物以及廢冷凝物)見附錄C***錄F中的規(guī)定

4.1.2試片準(zhǔn)備

耐腐蝕性試片應(yīng)用甲醇或丙酮溶液進(jìn)行清洗并在使用前準(zhǔn)確稱重。重量單位為克,應(yīng)記錄存檔以供今后參考。如果試片不立即使用,那么應(yīng)儲存起來以確保不會在測試前就發(fā)生腐蝕4.1.3試片托架準(zhǔn)備

測試開始前,應(yīng)準(zhǔn)備能夠支撐足夠多試片的托架以監(jiān)控整個測試。不同持續(xù)時間的測試所需使用試片的推薦數(shù)量詳見表A3

托架上每個試片的準(zhǔn)確位置應(yīng)予以標(biāo)識并使用預(yù)刻編號記錄下來以供參考,詳見圖A4中的描述

試片與托架表面之間允許***小為5mm的間距。所有試片都應(yīng)垂直固定,與垂直方向所呈角度不超過15°且必須確保彼此間不接觸

試片托架應(yīng)置于待測樣件附近,使得試片能夠接受與試樣相同的曝露環(huán)境注意:重量損失試片是測試監(jiān)控儀器且并不是為了曝露在基礎(chǔ)測試(如耐碎石沖擊、灰塵、砂粒、廢冷凝水、熱曝露等)上可能增加的的額外應(yīng)力。其它試片可以要求用來監(jiān)控特殊測試條件(參看偏差部分,第25到第27頁)

4.2條件

4.2.1環(huán)境條件

4.2.2測試條件

與該標(biāo)準(zhǔn)要求的偏差應(yīng)事先獲得認(rèn)可。這些要求應(yīng)在零部件圖紙、測試證書、結(jié)果報告中予

4.3介紹

4.3.1測試執(zhí)行

試驗方法的步驟請參看圖A1(流程圖)。每天重復(fù)循環(huán),如有必要,直到滿足試驗曝露要求為止。按照測試請求者的醫(yī)院,該試驗可以持續(xù)跨過周末進(jìn)行從而減少滿足循環(huán)周期以及質(zhì)量損失要求所需的總體試驗時間

4.3.2鹽霧應(yīng)用

對于每種鹽霧的應(yīng)用,使用噴射儀器對樣件和試片進(jìn)行氣霧噴射直***有區(qū)域都*被浸濕/淋濕。噴射量應(yīng)足以沖去前次殘留下來的析鹽。***鹽霧應(yīng)用發(fā)生在周邊環(huán)境的開始階段。每種后續(xù)鹽霧的應(yīng)用,當(dāng)被時,應(yīng)在前次應(yīng)用后約1.5小時進(jìn)行從而為試樣的干燥提供充足的時間。前次鹽霧應(yīng)用結(jié)束時與后續(xù)鹽霧應(yīng)用開始前之間的時間間隔***為1小時

4.3.3試驗選擇

試驗可以更改為目標(biāo)的零部件應(yīng)用。參看偏差部分,第25到27頁內(nèi)容 4.3.4試驗監(jiān)控

腐蝕試片應(yīng)在經(jīng)過預(yù)先確定的循環(huán)數(shù)(通常為5個循環(huán))后取出并分析以監(jiān)控腐蝕程度(對于較長的曝露,頻次應(yīng)較低【如大于40個循環(huán)】。為了對試片進(jìn)行分析,從每個架尾取出一個件,清洗干凈并準(zhǔn)備稱量以確定平均損失的質(zhì)量)。盡管腐蝕速率在試驗過程中多少有些區(qū)別,然后在預(yù)測符合未來質(zhì)量損失目標(biāo)的循環(huán)數(shù)時,則可以使用線性假設(shè)

4.3.4.1稱重前,使用80psi-10psi的輕微噴砂工藝來去除試片表面上產(chǎn)生的所有腐蝕物。將試片上的沙礫擦拭干凈并稱重以確定試片的質(zhì)量損失,計算公式如下: 質(zhì)量損失=(初始重量)-(曝露結(jié)束前的重量)

注意:盡管不推薦,但可以根據(jù)ISO8407標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的化學(xué)清洗劑來除去產(chǎn)品上的腐蝕物

4.3.4.2將實際質(zhì)量損失值與目標(biāo)值對比。目標(biāo)質(zhì)量損失值請參考表A1或表A2,以克為單位。測試的進(jìn)行應(yīng)滿足必要的試片質(zhì)量損失。滿足要求的質(zhì)量損失所需的循環(huán)數(shù)必須符合表

4

A1方法1/2或表A2方法3中的規(guī)定

注意:表A1中不包括與遞增符合測試曝露一致的試片質(zhì)量損失目標(biāo)值?？梢允褂?.3.4和5.3.1中規(guī)定的流程來檢測試驗進(jìn)程并確保試驗的正確運行。腐蝕質(zhì)量損失應(yīng)在記錄的曝露值之間持續(xù)增加。如果實際質(zhì)量損失沒有落在表A1或表A2列出的曝露目標(biāo)范圍內(nèi),那么該試驗應(yīng)重做。同時,在試驗重做前還應(yīng)對測試未落在目標(biāo)范圍的原因進(jìn)行調(diào)查和糾正

4.3.5試驗加速(度)

環(huán)境階段與潮濕階段、潮濕階段與干燥階段的溫度和濕度斜坡時間對于試驗加速(度)有著重要影響(在過渡期的過程中腐蝕率***)。尤其是環(huán)境階段到潮濕階段過渡的時間約為1小時,潮濕階段到干燥階段過渡的時間約為3小時。為了滿足目標(biāo)質(zhì)量損失值,這些斜坡時間是能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)從而增加或減少試驗加速(度)。任何與所述斜坡時間的重大偏差都應(yīng)連同試驗結(jié)果一起記錄下來并要求獲得事先批準(zhǔn)。斜坡時間也將被視為曝露周期的一個部分

4.3.6長時間停機

對于長時間停機的任何時段(如超過4至5天),建議被測件和相關(guān)試片在停機前應(yīng)用活水進(jìn)行沖洗并存于環(huán)境條件下以幫助在此時段中將腐蝕影響降至***。如果停機時間超過或預(yù)計超過17個連續(xù)日,這種情況下應(yīng)由測試申請方進(jìn)行評估。在這期間,可能會需要采取額外的特殊措施來控制被測件的腐蝕作用?？赡苓m于存放在干燥器、冰箱等容器中。在測試文檔中應(yīng)包含停機時期以及任何相關(guān)的特殊措施

4.4外觀腐蝕檢測

被測件應(yīng)使用GMW15356、GMW15357、GMW15358、GMW15359對腐蝕進(jìn)行檢測并在既定循環(huán)周期結(jié)束后進(jìn)行拍照(如需要)。如果試驗申請方和試驗方達(dá)成協(xié)定,那么樣件可以根據(jù)ASTM D610或其它可比標(biāo)準(zhǔn)對腐蝕面積的百分比進(jìn)行評估。如果對包含塑料的樣件 進(jìn)行測試,那么應(yīng)注意任何褪色或等級降低及/或粘合劑失效(脫層)并予以記錄 如果要求在試樣上劃格,那么應(yīng)根據(jù)GMW15282標(biāo)準(zhǔn)中所述的方法執(zhí)行。該方法包括從劃線處腐蝕蔓延的測量。在匯報測試結(jié)果時,應(yīng)采用該方法,除非圖紙上另有規(guī)定或者測試申請方與測試執(zhí)行方另行商定

4.5試驗結(jié)束 功能檢測

試驗結(jié)束后,在對樣件進(jìn)行評估前應(yīng)用自來水進(jìn)行沖洗并干燥處理。實驗結(jié)束功能分析可以包括切片、顯微分析及/或去除表面腐蝕物從而確定基體金屬的腐蝕等級和范圍

5.數(shù)據(jù)

5.1計算

鹽溶液:(參看附錄B)

試片質(zhì)量損失:(參看4.3.4.1)

5.2結(jié)果的解釋說明

工程文件中應(yīng)接受標(biāo)準(zhǔn),可包括:材料規(guī)范、車輛、子系統(tǒng)、部件的技術(shù)規(guī)范、要求的陳述、零件圖紙等