🧂 盐雾腐蚀试验

汽车 PN-EN ISO 9227

盐雾箱中的加速腐蚀试验。三种方法:NSS(中性)、AASS(乙酸)和 CASS(含氯化铜)。评价金属和防护涂层的耐蚀性。

要点速览

  • 标准: PN-EN ISO 9227:2017
  • 类别: 汽车
  • 操作步骤数: 10
  • 各步骤合计时间: 2 小时 35 分钟–3 小时 20 分钟
  • NaCl 浓度(NSS/AASS): 50 ± 5 g/L(5%)
  • NSS 溶液 pH: 6,5–7,2(25°C 时)
  • AASS 溶液 pH: 3,1–3,3(冰乙酸)

概述

盐雾试验是评价金属材料和防护涂层耐蚀性最古老、应用最广泛的加速方法之一。ISO 9227 规定了三种试验变体:NSS(中性盐雾)、AASS(乙酸盐雾)和 CASS(铜加速乙酸盐雾)。

在汽车工业中,盐雾试验是电镀层(锌、镍、铬)、涂料层、阳极氧化膜和转化防护层的标准鉴定试验。各整车厂(BMW、大众、丰田、Stellantis)要求供应商提供底盘、车身、连接器和紧固件的耐蚀性确认。

NSS 法(5% NaCl,pH 6,5–7,2,35°C)最为常用,适用于大多数金属和涂层。AASS(用乙酸调至 pH 3,1–3,3)更为苛刻,用于检验装饰性 Cu/Ni/Cr 镀层。CASS(加 CuCl₂)是最快的方法 — 暴露时间通常不超过 48 小时,是长周期 NSS 试验的经济替代。

重要提示:ISO 9227 仅规定了设备、试剂和程序 — 不规定验收判据、暴露时间或结果评定方法。这些参数在产品标准和 OEM 规范中规定(如 VW TL 211、BMW GS 90011)。

方法原理

在密闭的环境箱中,由氯化钠(NaCl)溶液生成受控的雾(气溶胶)。溶液经压缩空气驱动的气动喷嘴喷出,形成均匀的雾并沉降在与垂直方向成 15–25° 角放置的试样上。箱内温度保持在 35±2°C(NSS 和 AASS)或 50±2°C(CASS)。冷凝的盐水在试样表面形成薄的电解质膜,引发并维持电化学腐蚀过程(形成微电偶)。经规定暴露时间后取出试样,冲洗、干燥,并用目视或仪器方法评定腐蚀程度、起泡、剥落或涂层附着力丧失。

应用领域

关键参数

参数数值
NaCl 浓度(NSS/AASS)50 ± 5 g/L(5%)
NSS 溶液 pH6,5–7,2(25°C 时)
AASS 溶液 pH3,1–3,3(冰乙酸)
NSS/AASS 箱内温度35 ± 2°C
CASS 箱内温度50 ± 2°C
雾沉降量每 80 cm² 1,0–2,0 mL/h(水平收集器)

标准

标准编号
PN-EN ISO 9227:2017
标准名称(波兰语)
Badania korozyjne w sztucznych atmosferach — Badania w rozpylonej solance
标准名称(英语)
Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests

分步操作程序

  1. 盐溶液配制

    将 50±5 g NaCl 溶于 950 mL 去离子水。AASS — 加乙酸调至 pH 3,1–3,3。CASS — 另加 0,26 g/L CuCl₂·2H₂O。

    ⏱ 时间: 30 min • 🌡 温度: 25°C

  2. 溶液 pH 检查

    在 25±2°C 下测量溶液 pH。NSS:6,5–7,2,AASS:3,1–3,3,CASS:3,1–3,3。必要时用 NaOH 或 HCl 修正。

    ⏱ 时间: 10 min • 🌡 温度: 25°C

  3. 试样准备

    清除试样上的污物和油脂(不得去除涂层!)。用防护胶带或蜡保护切边和不参与试验的部位。

    ⏱ 时间: 15–30 min

  4. 试样放入箱内

    将试样与垂直方向成 15–25° 角放置。不得相互滴淋。放置雾收集器。

    ⏱ 时间: 10 min

  5. 试验启动

    设定箱内温度(NSS/AASS 35°C,CASS 50°C)。启动喷雾。首个 24 h 后检查雾沉降量(1–2 mL/h/80 cm²)。

    ⏱ 时间: 15 min • 🌡 温度: 35°C 或 50°C

  6. 试验期间监控

    每日检查溶液液位、温度和雾沉降量。补充溶液。非必要不打开箱门。

    ⏱ 时间: 持续

  7. 暴露结束

    达到要求时间(24 h、48 h、96 h、240 h、480 h、720 h、1000 h — 按规范)后从箱中取出试样。

    ⏱ 时间: 按规范

  8. 试样冲洗与干燥

    用流动水(温度 <40°C)轻轻冲洗试样以除去盐沉积。在室温下干燥。

    ⏱ 时间: 15 min • 🌡 温度: <40°C

  9. 结果评定

    按参考标准(ISO 10289、ISO 4628、ASTM D1654)评定腐蚀程度。记录:起泡、剥落、白锈/红锈、腐蚀面积百分比。

    ⏱ 时间: 30–60 min

  10. 照片记录与报告

    拍摄试验前后的试样照片。编制报告,含试验参数、暴露时间、目视评定和符合性结论。

    ⏱ 时间: 30 min

所需设备与仪器

设备示例参考价格
盐雾箱Ascott S450、Weiss Technik SC/KWT、Erichsen 606/608、Atlas CCX40 000–200 000 PLN
带过滤的空气压缩机Atlas Copco、FIAC,压力 0,7–1,4 bar,无油5 000–15 000 PLN
实验室 pH 计Mettler Toledo SevenCompact、WTW inoLab pH 73103 000–10 000 PLN
分析天平Mettler Toledo ME204、Sartorius Quintix 2245 000–15 000 PLN
雾收集器Ø80 mm 玻璃漏斗配量筒,按标准需 2 只200–500 PLN / 只
试样架 / 支架玻璃或塑料(PP、PTFE)制,角度 15–25°500–2 000 PLN

试剂、培养基与耗材

试剂CAS详情
氯化钠 NaCl(分析纯)7647-14-5纯度 ≥99,5%,不含碘添加剂,Cu 含量 <0,3 ppm,NaI <0,1%,25 kg
去离子水25°C 时电导率 <20 µS/cm,用于配制盐溶液
冰乙酸(AASS)64-19-7纯度 ≥99,8%,用于将溶液酸化至 pH 3,1–3,3
二水氯化铜(CASS)10125-13-0CuCl₂·2H₂O,CASS 溶液中浓度 0,26 ± 0,02 g/L
氢氧化钠 1 mol/L1310-73-2用于 pH 修正(过低时)
盐酸 1 mol/L7647-01-0用于 pH 修正(过高时)

职业健康与安全

常见问题

该检测依据哪项标准?

该检测依据的标准为 PN-EN ISO 9227:2017 — 《Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests》。

该方法的原理是什么?

在密闭的环境箱中,由氯化钠(NaCl)溶液生成受控的雾(气溶胶)。溶液经压缩空气驱动的气动喷嘴喷出,形成均匀的雾并沉降在与垂直方向成 15–25° 角放置的试样上。

测量范围和准确度是多少?

NaCl 浓度(NSS/AASS):50 ± 5 g/L(5%);NSS 溶液 pH:6,5–7,2(25°C 时);AASS 溶液 pH:3,1–3,3(冰乙酸);NSS/AASS 箱内温度:35 ± 2°C。

完成检测需要多长时间?

各步骤所列时间合计约为 2 小时 35 分钟–3 小时 20 分钟。整个程序共 10 个步骤。

需要哪些设备?

盐雾箱、带过滤的空气压缩机、实验室 pH 计、分析天平、雾收集器、试样架 / 支架。核心仪器的参考价格(盐雾箱):40 000–200 000 PLN。

该检测用于哪些场景?

汽车电镀层(镀锌、镀镍、镀铬)鉴定;底盘和悬架部件耐蚀性检验;车身部件涂料层(阴极电泳、粉末涂料)评定;带防护涂层的连接器、螺栓和紧固件检验;铝阳极氧化质量控制(建筑、航空);缓蚀剂和防护油效果评定;不同涂层体系的对比试验;使用中腐蚀原因的投诉与分析。

需要采取哪些安全防护措施?

盐雾 — 强腐蚀性,箱体须密封;运行中非必要不得打开;冰乙酸 — 腐蚀性、刺激性,须在通风柜中操作,佩戴手套和护目镜;氯化铜 — 对水生生物有毒、有刺激性,避免皮肤接触;箱体排出液 — 须中和后按环保规定处置;必须佩戴护目镜、耐酸手套和实验服。

哪家实验室可以开展此项检测?

该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 9227。

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