Essai au brouillard salin de matériaux métalliques
La corrosion est la destruction ou la détérioration des matériaux ou de leurs propriétés causée par l'environnement. La plupart de la corrosion se produit dans l'environnement atmosphérique, qui contient des composants et des facteurs corrosifs tels que l'oxygène, l'humidité, les changements de température et les polluants.
La corrosion au brouillard salin est une corrosion atmosphérique courante et la plus destructrice. La corrosion de la surface des matériaux métalliques par brouillard salin est provoquée par les ions chlorure qu'ils contiennent pénétrant dans la couche d'oxyde et la couche protectrice de la surface métallique et provoquant une réaction électrochimique avec le métal interne. Dans le même temps, les ions chlorure contiennent une certaine quantité d'énergie d'hydratation et sont facilement évacués par les pores et les fissures adsorbés sur la surface métallique et remplacent l'oxygène dans la couche d'oxyde, transformant les oxydes insolubles en chlorures solubles et transformant la surface passive en une surface active.
Le test au brouillard salin est un test environnemental qui utilise principalement des conditions environnementales artificielles de brouillard salin créées par un équipement d'essai au brouillard salin pour évaluer la résistance à la corrosion des produits ou des matériaux métalliques. Il est divisé en deux catégories, l’une est un test d’exposition dans un environnement naturel et l’autre est un test dans un environnement de brouillard salin simulé artificiellement accéléré.
Le test artificiel d'environnement de brouillard salin simulé utilise une sorte d'équipement de test avec un certain espace de volume - la chambre d'essai de brouillard salin (comme indiqué sur l'image) et utilise des méthodes artificielles dans son espace de volume pour créer un environnement de brouillard salin pour tester le brouillard salin. résistance à la corrosion du produit. Évaluation de la qualité des performances.
Par rapport à l'environnement naturel, la concentration en sel de chlorure dans l'environnement de brouillard salin peut être plusieurs ou des dizaines de fois supérieure à celle de l'environnement naturel général, ce qui augmente considérablement le taux de corrosion. Effectuer un test au brouillard salin sur le produit et obtenir les résultats. Le temps est également considérablement raccourci. Par exemple, si un échantillon de produit est testé dans un environnement d’exposition naturelle, la corrosion peut prendre un an, mais s’il est testé dans des conditions artificiellement simulées d’environnement de brouillard salin, des résultats similaires peuvent être obtenus en seulement 24 heures.
Le brouillard salin simulé en laboratoire peut être divisé en quatre catégories :
⑴ Le test au brouillard salin neutre (test NSS) est la première méthode de test de corrosion accélérée avec le champ d'application le plus large. Il utilise une solution de sel de chlorure de sodium à 5 % et la valeur du pH de la solution est ajustée à une plage neutre (6,5 ~ 7,2) comme solution de pulvérisation. La température de test est de 35 degrés et la vitesse de sédimentation du brouillard salin doit être de 1 à 2 ml/80 cm/h.
⑵Le test au brouillard salin à l'acétate (test ASS) est développé sur la base du test au brouillard salin neutre. Il ajoute un peu d'acide acétique glacial à une solution de chlorure de sodium à 5 % pour réduire la valeur du pH de la solution à environ 3, rendant la solution acide, et le brouillard salin résultant passe également du brouillard salin neutre à l'acide. Son taux de corrosion est environ 3 fois plus rapide que le test NSS.
⑶ Le test de brouillard salin accéléré à l'acétate de sel de cuivre (test CASS) est un test rapide de corrosion au brouillard salin récemment développé à l'étranger. La température de test est de 50 degrés. Une petite quantité de sel de cuivre-chlorure de cuivre est ajoutée à la solution saline pour induire fortement la corrosion. Son taux de corrosion est environ 8 fois supérieur à celui du test NSS.
⑷ Le test au brouillard salin alterné est un test complet au brouillard salin. Il s’agit d’un test au brouillard salin neutre plus un test d’humidité et de chaleur constantes. Il est principalement utilisé pour les produits de machines complètes de type cavité. Par la pénétration de l’environnement humide, la corrosion par brouillard salin se produit non seulement à la surface du produit mais également à l’intérieur du produit. Il transforme alternativement le produit dans deux conditions environnementales : brouillard salin et chaleur humide, et évalue enfin s'il y a des changements dans les propriétés électriques et mécaniques du produit complet.
Jugement de résultat
Les résultats du test au brouillard salin sont généralement donnés sous forme qualitative plutôt que quantitative. Il existe quatre méthodes de détermination spécifiques.
① La méthode de jugement de notation divise le pourcentage de la zone de corrosion par rapport à la surface totale en plusieurs niveaux selon une certaine méthode et utilise un certain niveau comme base de qualification. Il convient à l'évaluation d'échantillons plats.
② La méthode de jugement par pesée est une méthode de pesée de l'échantillon avant et après le test de corrosion et de calcul du poids perdu par corrosion pour évaluer la qualité de résistance à la corrosion de l'échantillon. Il est particulièrement adapté pour évaluer la qualité de résistance à la corrosion de certains métaux.
③ La méthode de détermination de l'apparence des produits de corrosion est qualitative. Il détermine si le produit présente des phénomènes de corrosion après le test de corrosion au brouillard salin. Cette méthode est principalement utilisée dans les normes générales de produits.
④ La méthode d'analyse statistique des données de corrosion fournit une méthode pour concevoir des tests de corrosion, analyser les données de corrosion et déterminer le niveau de confiance des données de corrosion. Il est principalement utilisé pour analyser et compter les situations de corrosion, plutôt que spécifiquement pour déterminer la qualité d’un produit spécifique.
Test au brouillard salin de l'acier inoxydable
Le test au brouillard salin a été inventé au début du 20e siècle et est le « test de corrosion » le plus utilisé. Il est privilégié par les utilisateurs de matériaux résistant à la corrosion et est devenu un test « universel ». Les principales raisons sont les suivantes : ① Cela fait gagner du temps ; ② Le coût est faible ; ③ Une variété de matériaux peuvent être testés ; ④ Les résultats sont simples et clairs, ce qui est bénéfique à la résolution des litiges commerciaux.
Dans les applications pratiques, le test au brouillard salin de l'acier inoxydable est le plus connu : combien d'heures le test au brouillard salin de ce matériau peut-il durer ? Les praticiens doivent être familiers avec cette question.
Les fabricants de matériaux utilisent généralement des méthodes telles que le traitement de passivation ou l'amélioration du niveau de polissage de surface pour augmenter la durée du test au brouillard salin de l'acier inoxydable. Mais le facteur déterminant le plus critique est la composition de l'acier inoxydable lui-même, à savoir la teneur en chrome, molybdène et nickel.
Plus la teneur en deux éléments chrome et molybdène est élevée, plus la résistance à la corrosion requise pour résister à l’apparition de corrosion par piqûres et fissures est forte. Cette résistance à la corrosion s'exprime par la valeur dite d'équivalent de résistance aux piqûres (PRE) : PRE=%Cr+3,3×%Mo.
Bien que le nickel n’augmente pas la résistance de l’acier à la corrosion par piqûres et fissures, il peut effectivement ralentir la vitesse de corrosion une fois le processus de corrosion commencé. Par conséquent, l'acier inoxydable austénitique contenant du nickel donne souvent de meilleurs résultats lors des tests au brouillard salin et son phénomène de corrosion est beaucoup moins grave que l'acier inoxydable ferritique à faible teneur en nickel avec une résistance à la corrosion par piqûre similaire.
Peu de connaissances : Pour la norme 304, le brouillard salin neutre est généralement compris entre 48 et 72 heures ; pour la norme 316, la durée du brouillard salin neutre est généralement comprise entre 72 et 120 heures.
Il convient de souligner que le test au brouillard salin présente des défauts majeurs dans le test des performances de l’acier inoxydable. La teneur en chlorure du brouillard salin lors du test au brouillard salin est extrêmement élevée, dépassant de loin celle de l'environnement réel. Par conséquent, l’acier inoxydable qui peut résister à la corrosion dans un environnement d’application réel avec une très faible teneur en chlorure sera également corrodé lors du test au brouillard salin.
L'essai au brouillard salin modifie le comportement à la corrosion de l'acier inoxydable et ne peut pas être considéré comme un essai accéléré ou une expérience de simulation. Les résultats sont unilatéraux et n’ont aucun rapport équivalent avec les performances réelles de l’acier inoxydable finalement utilisé.
Nous pouvons donc utiliser les tests au brouillard salin pour comparer la résistance à la corrosion de différents types d’acier inoxydable, mais ce test ne peut évaluer que le matériau. Lors de la sélection spécifique de matériaux en acier inoxydable, les tests au brouillard salin à eux seuls ne fournissent souvent pas suffisamment d'informations car nous manquons de compréhension suffisante du lien entre les conditions de test et les environnements d'application réels.
Pour la même raison, il n’est pas possible d’estimer la durée de vie d’un produit uniquement sur la base d’essais au brouillard salin sur des échantillons d’acier inoxydable.
De plus, aucune comparaison entre différents types d’acier ne peut être effectuée. Par exemple, nous ne pouvons pas comparer l'acier inoxydable et l'acier au carbone revêtu car les mécanismes de corrosion des deux matériaux utilisés dans le test sont complètement différents et les résultats des tests ne sont pas pertinents pour l'environnement d'utilisation final réel. Le sexe n’est pas non plus le même.
