發(fā)動機冷卻液傳熱鑄鋁合金腐蝕測定法

征求意見稿編制說明

一、工作簡況

1.任務(wù)來源

根據(jù)中國內(nèi)燃機學(xué)會“中內(nèi)會字[2022]26號”文件，關(guān)于中國內(nèi)

燃機學(xué)會2022年第二批團隊標(biāo)準(zhǔn)項目立項評審會會議紀(jì)要的通知，

標(biāo)準(zhǔn)項目“《發(fā)動機冷卻液傳熱鑄鋁合金腐蝕測定法》”正式立項。

該標(biāo)準(zhǔn)為新制定標(biāo)準(zhǔn)。主要起草單位包括：廣東石油化工學(xué)院、峰和

綠擎科技（深圳）有限公司、純牌科技股份有限公司、浙江綠寶環(huán)保

科技有限公司、句容天圖環(huán)?？萍加邢薰尽⒋筮B五洲石油設(shè)備有限

公司、廣東朋客科技實業(yè)有限公司。項目周期為12個月。

2.主要工作過程

起草階段：2022年3月成立了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組并開始分配工作

任務(wù)。通過電話、視頻會議、電子郵件等方式，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組成員

對主要技術(shù)內(nèi)容、存在的問題、需要急迫解決的任務(wù)和修訂依據(jù)等進

行了研討。在此基礎(chǔ)上由廣東石油化工學(xué)院負(fù)責(zé)編寫完成標(biāo)準(zhǔn)修訂工

作組討論稿。各單位代表負(fù)責(zé)收集相關(guān)材料和提供本單位的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

在各單位提供相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，確定了標(biāo)準(zhǔn)草案的主要技術(shù)內(nèi)容，

經(jīng)驗證后，于2023年1月初形成了標(biāo)準(zhǔn)草案。

征求意見階段：工作組內(nèi)部經(jīng)過幾次研討，于2023年7月編制

小組完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及編制說明，并向行業(yè)專家及相關(guān)利益方發(fā)

送郵件的方式公開征求意見。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

1.編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)在制定工作中遵循標(biāo)準(zhǔn)的適用性、先進性、統(tǒng)一性和協(xié)

調(diào)性的原則。

本標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)、文字表述、條文編排及文件引用等遵循GB/T1.1-

2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》的要求，做

到協(xié)調(diào)、清楚、準(zhǔn)確，邏輯性強。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的運行工況與材料組成，參

考SH/T0620，ASTMD4340，ASTMD7934等相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)

冷卻液研究機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)驗、實際狀況，遵從行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨

勢，滿足市場對標(biāo)準(zhǔn)化工作的需求，綜合考慮標(biāo)準(zhǔn)的適用性和實用性，

使本標(biāo)準(zhǔn)更科學(xué)、規(guī)范，更具可操作性。

2.標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

2.1適用范圍

本文件規(guī)定了發(fā)動機冷卻液、新能源汽車?yán)鋮s液及其濃縮液在

發(fā)動機鋁質(zhì)缸蓋所存在的傳熱狀態(tài)下對常用的鑄鋁合金腐蝕的測定

方法。

本文件適用于發(fā)動機冷卻液及其濃縮液、新能源汽車?yán)鋮s液及

其濃縮液，也使用于發(fā)動機冷卻系統(tǒng)防銹劑。

2.2主要技術(shù)內(nèi)容說明如下

2.2.1試驗方法

試驗方法在SH/T0620基礎(chǔ)上增加了1000h的長壽命冷卻液腐

蝕評價方法，可以由供需雙方選擇。參考ASTMD7934StandardTest

MethodforCorrosionofCastAluminumAlloysinNon-AqueousEngine

CoolantsUnderHeat-RejectingConditions方法，增加了無水冷卻液的

評價方法，即將試驗溫度設(shè)置為149°C±1°C，保持壓力為34.5kPa。

2.2.2儀器與耗材

2.2.2.1儀器

2.2.2.1.1傳熱腐蝕試驗儀：發(fā)動機冷卻液鋁熱表面腐蝕儀（見標(biāo)

準(zhǔn)文本圖1）由傳熱腐蝕室、加熱器和溫度控制器等組成，傳熱腐蝕

室的組件有玻璃容器、O形橡膠密封圈、頂端板和底端板等。

刪除了設(shè)備型號FLY93-135/168型，固定型號不利于方法推廣，

儀器只需滿足規(guī)格要求即可。

2.2.2.1.2玻璃容器：內(nèi)徑為40~42mm,壁厚3~4mm,長530

mm,兩端各有一個內(nèi)徑48mm、外徑57mm、深度為2.5mm的O形

槽，采用能承受試驗壓力的耐熱玻璃制作（見標(biāo)準(zhǔn)文本圖2）。

2.2.2.1.3O形橡膠密封圈：與玻璃容器兩端O形槽相配合，尺寸

符合GB3452.1相關(guān)尺寸，用耐高溫腐蝕的氟膠O型圈制作。修改了

SH/T0620中的橡膠圈材質(zhì)，目前市場常用為耐高溫腐蝕的氟膠O型

圈制作。

2.2.2.1.4項端板和底端板：用不銹鋼制作（見標(biāo)準(zhǔn)文本圖2）。

為了保證設(shè)備在壓力條件下安全運行。

2.2.2.1.5加熱器：使用200W、220V的電加熱套。可以提供足

夠的熱源。

2.2.2.1.6溫度控制器：能滿足135°C±1°C,連續(xù)工作168h試驗

條件的要求。采用熱電偶或其他熱傳感器件與試件相連。

2.2.2.1.7安全裝置：采用彈簧墊、安全閥或其他安全泄壓裝置。

2.2.2.1.8溫度計或熱電偶：0°C~200°C,分度值為1°C。在SH/T

0620基礎(chǔ)上增加熱電偶，滿足各種需求。

2.2.2.1.9安全罩：用有機玻璃管制作，內(nèi)徑115~120mm、厚度

4~5mm，罩的兩端要有孔洞，以便使罩內(nèi)的空氣流通，保證設(shè)備和

人員安全。

2.2.2.1.10超聲波清洗器：功率約50W。用于清洗金屬試件。

2.2.2.1.11真空干燥箱：控溫范圍：室溫~150°C。真空干燥箱

的起始控制溫度調(diào)整為室溫。

2.2.2.1.12與真空干燥箱配合使用。

2.2.2.1.13其他儀器包括：分析天平：感量0.1mg；顯微鏡：放

大倍數(shù)10~30倍；干燥器。

2.2.2.2耗材

2.2.2.2.1鋁合金試片要求滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T15115中的鋁ZL107，

同時增加了標(biāo)準(zhǔn)GB/T3190中的鋁YL112,鋁3003,鋁4043，鋁6063，

鋁7075可為試驗測試供需雙方選擇。

2.2.2.2.2要求為含碳化硅的粗、中、細(xì)砂布或砂紙，600砂布或

砂紙。取消了含碳化硅的砂布或砂紙的型號，可以滿足打磨要求即可。

2.2.2.2.3塑料刮片：材質(zhì)的硬度小于鑄鋁合金試件，如聚乙烯和

聚丙烯材質(zhì)，其中有一邊為刃邊。

2.2.2.2.4塑料刮片：材質(zhì)的硬度小于鑄鋁合金試件，如聚乙烯和

聚丙烯材質(zhì)，其中有一邊為刃邊。

2.2.2.2.5鑷子。

2.2.2.2.6軟毛刷：柔軟的長把棕毛刷。

2.2.2.2.7空氣源：空氣壓縮機供氣或管道氣源，能提供干燥、清

潔的空氣。

2.2.2.2.8蒸餾水：符合GB6682中三級水規(guī)定。

2.2.2.2.9硝酸：化學(xué)純；無水乙醇：分析純；丙酮：分析純；氯

化鈉，分析純。

試劑中使用了必要的化學(xué)試劑，增加了丙酮，取消了磷酸、三氧

化鉻等有毒有害化學(xué)試劑。

2.3準(zhǔn)備工作（根據(jù)SH/T0620做出以下調(diào)整）

2.3.1增加了對金屬片處理后的要求，“整個金屬區(qū)域明亮、有

光澤，沒有任何可見的氧化膜或暗銹”。

2.3.2測試溶液中增加了調(diào)至溶液的總體積，共“500mL”。

2.3.3增加了無水冷卻液測試溶液的配置方法。

2.4試驗步驟（根據(jù)SH/T0620做出以下調(diào)整）

改變了鋁塊的后處理程序，取消了三氧化鉻和磷酸，使用硝酸進

行后處理。增加了鋁試片在干燥、稱量的要求。

2.5計算和報告

將SH/T0620標(biāo)準(zhǔn)中的傳熱腐蝕速率單位設(shè)置為，mg/cm2/周。

將SH/T0620標(biāo)準(zhǔn)中的“試樣”改為“測試溶液”。

3.主要試驗驗證情況

選取市面上三種類型冷卻液：無機型（IAT）、半有機型（HOAT）、

有機型（OAT），進行SH/T0620和本標(biāo)準(zhǔn)方法的對比測試，結(jié)果如

下：

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為135°C，168h，使用鋁ZL107（圖1）。不

同方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為0.1

mg/cm2/周。

圖1試驗條件為135°C，168h，鑄鋁為ZL107

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為135°C，1000h，使用鋁ZL107（圖2）。

不同方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為

0.1mg/cm2/周。

圖2試驗條件為135°C，1000h，鑄鋁為ZL107

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為149°C，168h，使用鋁ZL107（圖3）。不

同方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為0.1

mg/cm2/周。

圖3試驗條件為149°C，168h，鑄鋁為ZL107

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為135°C，168h，使用鋁YL112（圖4）。不

同方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為0.1

mg/cm2/周。

圖4試驗條件為135°C，168h，鑄鋁為YL112

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為135°C，168h，使用鋁3003（圖5）。不同

方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為0

mg/cm2/周。

圖5試驗條件為135°C，168h，鑄鋁為3003

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為135°C，168h，使用鋁4043（圖6）。不同

方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為0.1

mg/cm2/周。

圖6試驗條件為135°C，168h，鑄鋁為4043

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為135°C，168h，使用鋁6063（圖7）。不同

方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為0.1

mg/cm2/周。

圖7試驗條件為135°C，168h，鑄鋁為6063

使用SH/T0620與本標(biāo)準(zhǔn)方法進行比較，分別使用三種類型冷卻

液進行實驗，試驗條件為135°C，168h，使用鋁7075（圖8）。不同

方法條件下，三種冷卻液的測試結(jié)果基本表現(xiàn)一致，最大偏差為0

mg/cm2/周。

圖8試驗條件為135°C，168h，鑄鋁為7075

由以上試驗數(shù)據(jù)可知，本標(biāo)準(zhǔn)方法的結(jié)果與SH/T0620基本一致，

個別最大偏差數(shù)據(jù)為0.1mg，由此證明了本標(biāo)準(zhǔn)方法的可靠性。

本標(biāo)準(zhǔn)方法解決的主要問題有：

1）發(fā)展并規(guī)范了儀器的設(shè)置條件；

2）增加了對無水冷卻液和長壽命冷卻液評價的試驗參數(shù)；

3）科學(xué)規(guī)范了試驗后處理的化學(xué)試劑；

4）簡化了對金屬片前處理的耗材限制，同時規(guī)定了金屬片處理

后達到的效果。

5）規(guī)范了腐蝕速率單位。

三、標(biāo)準(zhǔn)涉及專利情況說明

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利問題。

四、