镀层的耐腐蚀性能静置户外曝晒腐蚀试验

把各种金属覆盖层、转化膜和其他无机覆盖层静置在户外曝晒场内的试样架上，进行自然大气条件下的腐蚀试验，定期观察及测定其腐蚀过程特征和腐蚀速度，并进行记录，这种方法称为静置户外曝晒腐蚀试验，又叫大气曝晒试验。其试验的一般规则详见国标GB-6464(等效采用国际标准IS04542)。其试验的目的在于：(1)获得保护覆盖层在自然大气环境中的耐腐蚀性能数据；(2)评价不同保护覆盖层在特殊大气类型条件下的耐腐蚀性能；(3)比较在给定的试验室试验条件下和户外曝晒条件下的试验结果；(4)研究特殊保护覆盖层的腐蚀机理；(5)获得不同地区大气的腐蚀严酷性的资料；(6)说明零件的设计对抗腐蚀性能的影响。大气曝晒试验是正确判断保护覆盖层的耐蚀性能的一个重要方法，其试验结果通常作为制定金属覆盖层厚度标准的依据。

一、大气曝晒场的选择和要求
1．大气曝晒场的位置

大气曝晒场应设在较为空旷的场地或建筑物的屋顶，四周不宜有高大建筑物。在曝晒场周围设置栅栏，以防止外界对试样造成可能的干扰。要使周围建筑物和树林等阴影不会投射到场内任何一件试样上。
2．曝晒场适合观察试样
曝晒场应选择在既能便于定期观察试样，又能每天记录和评价标准中所规定大气因素的场地。
3．曝晒场周围的条件
除作为特殊目的用的试验外，曝晒场附近不得有排放各种化学气体，烟尘等的烟囱和通风口等设施。
4．曝晒场的分类
大气曝晒场按所处地区的环境条件可分为两类：
(1)建在一定的环境条件地区的永久性曝晒场，其中主要的有：
①工业性大气环境。在工厂集中的工业区内，具有被工业性介质(如S02、H2S、NH3、煤灰等)污染较严重的大气条件。
②海洋性大气环境。距海边200m以内的地区，容易受到盐雾污染的大气条件。
③农村大气环境。远离城市的乡村，空气洁净，基本上是没有被工业性介质和盐雾污染的大气条件。
④城郊大气环境。在城市边沿地区，轻微地被工业性介质污染的大气条件。
(2)仅在预定时期内定期地建在特殊气候和腐蚀条件区域中的特殊曝晒试验场。

5．曝晒场的类型
根据试验目的，可以选择三种曝晒方式，因而有三种类型的曝晒场：
(1)露天曝晒场把试样直接曝晒在大气中。
(2)半封闭曝晒场把试样放在有顶棚遮盖下进行曝晒，以防止直接受太阳辐射和大气降水的作用；或者试样曝晒在部分封闭的空间，例如百叶箱中。
(3)“全封闭”曝晒场(室内曝露场) 此时外界因素对试样的影响是非常有限的。二、试样要求和曝晒方法
(一)大气曝晒试验用的试样
(1)专门制备的试样一般选用5cm X 10cm的片状试样，厚度以1mm～3mm为宜，其上覆盖有受试保护层。
(2)试样也可为经镀覆好的零件或零件的某一部分。
(3)在任何一批试验中，就某一规定项目的评定而言，同一种试样的数目不得少于三件。
(4)每件试样必须做好标记。标记要始终清晰可认，不应标在会影响外观检查及具功能作用的表面上。标记形式可以是：①镀覆前打上标位孔(最佳方法)；②用钢号打上号码；③吊挂号码标牌，吊挂时要用非金属线，并不得与试样相接触；④用合适的耐候油漆涂于试样反面。标记应在试样正面的下端部位。标记可用图或字母、数字表示。
(二)试验前准备
试样在试验前，应该用专用的记录卡分别记录试样编号、厚度、外观光泽等项目。编写试验纲要(包括试验目的、试验要求、检查周期)。每种试样需留1件～3件保存在干燥容器内，供试验过程中比较观察用。

(三)曝晒用框架
曝晒腐蚀试验时，试样应置于能容纳大量试样的试验框架上。试验框架应涂覆防保漆(环氧铁红底漆两层、气干醇酸铝粉漆两层)，架子距地面高度0．8m～1m，架面与水平方向成45度角，并面向南方。试样架如图l0—3—1所示。搁置试样的磁绝缘子，如图10—3—2所示。

试验架的骨架和面架
1-磁绝缘子；2-螺钉；3-30mm×30mm×4mm角钢焊接的框。

设置在沿海地区的曝晒场，为了防止台风吹倒试样架，对试样和试样架要采取有效的固定装置。
(四)试样的放置
对于露天曝晒情况，除特殊规定外，通常要求将试样试验面朝南放置，主要部位向上，试样与地面成450角倾斜。
对于半封闭曝晒情况，除另有规定外，试样通常要求垂直放置或与垂直方向成150或450倾斜放置。
拿放试样时不可用手指与试样的主要表面接触，不允许试样之间直接接触或互相重叠摩擦。
试样应分区放置，同一种试样要放置在一起，便于目测评价。各试样所处条件要基本一致，要使试样均匀地接触来自各个方向的空气。冬季暴露的试样如遇下雪时(指冬季有下雪的地方)，应定期拂去试样上的雪。

搁置试样的磁绝缘子

(五)试验的时间
根据试验内容与目的，决定总的试验时间。因为大气腐蚀是以很慢速度进行的，因此试验时间一般为1年～20年。
(六)试验过程中的检查和记录
试样在大气中曝晒后，头一个月内每十天检查记录一次，以后每月检查记录一次。曝晒时间超过两年以后，可每隔3个～6个月检查记录一次。对有特别要求的试样，需要编写试验纲要，规定检查、记录日期。试验记录卡的格式和内容详见GB 6464附录D。
(七)气象资料的收集
在大气曝晒过程中，应收集如下气象资料，供试验结果的分析用。
(1)地区累年界限温度，温度出现频率统计表；
(2)月及日最高、最低、平均温度和相对湿度；
(3)雨量及雨日数、晴日数、露日数、雾日数、13照数等。
以上气象资料可从当地气象台取得，亦可在曝晒场内设置安放气象仪器的百叶箱，指定专人按时记录。记录卡的格式和内容详见GB 6464附录8和C。

(八)大气污染介质的定期分析和记录
在大气曝晒过程中，应根据曝晒的大气类型，定期分析相应的大气中的污染介质(如S02、C1-、N0x、尘埃等)并按GB 6464附录A的有关要求作好相应记录。
三、试验结果的定性和定量评定
定性评定除对该覆盖层体系或零件的腐蚀试验结果评价方法已作规定外，通常按GB 6461评价。
镀层在大气曝晒试验中的定量评定，主要用称重方法，测量单位时间内镀层的腐蚀失重，求出腐蚀速度，从而说明镀层本身的变化规律，但不一定能明显地反映其防护性能。欲作试样的定量评定，试验前需称量试样的质量，经一定时期的曝晒试验后取下试样，在表10—3—2给定的溶液中退除腐蚀产物，然后干燥称重。

几种金属和镀层上腐蚀产物去除方法

单位表面积的镀层在单位时间内的质量损失为：

式中：G为单位表面积的覆盖层(镀层)在一年时间内的质量损失(g／m2)；m。为试验前试样原来质量(g)；mt为试样在腐蚀产物除去后的质量(g)；s为试样表面积(m2)；t为从开始试验到测定时所经历的时间(年)。