ASTMB117鹽霧腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)解讀引言在金屬材料及其防護(hù)涂層的性能評(píng)價(jià)中，耐腐蝕性無疑是一項(xiàng)核心指標(biāo)。自然環(huán)境中的腐蝕因素復(fù)雜多變，而鹽霧腐蝕因其模擬海洋性氣候及工業(yè)大氣中鹽分對(duì)材料的侵蝕作用，成為一種被廣泛采用的加速腐蝕試驗(yàn)方法。ASTMB117標(biāo)準(zhǔn)，作為鹽霧腐蝕試驗(yàn)領(lǐng)域最為權(quán)威和常用的標(biāo)準(zhǔn)之一，為這類試驗(yàn)的實(shí)施提供了詳盡的操作指南。本文旨在對(duì)ASTMB117標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深度解讀，剖析其核心內(nèi)容、試驗(yàn)原理、關(guān)鍵步驟及應(yīng)用要點(diǎn)，以期為相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、質(zhì)量控制人員及科研工作者提供一份具有實(shí)用價(jià)值的參考資料。一、標(biāo)準(zhǔn)概述：ASTMB117的定位與核心內(nèi)容ASTMB117標(biāo)準(zhǔn)全稱為《StandardPracticeforOperatingSaltSpray(Fog)Apparatus》（鹽霧（霧）試驗(yàn)箱操作標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐規(guī)程）。請(qǐng)注意，標(biāo)準(zhǔn)名稱中強(qiáng)調(diào)的是“Practice”（實(shí)踐規(guī)程），這一定位揭示了其核心目的——規(guī)范鹽霧試驗(yàn)設(shè)備的操作流程、試驗(yàn)條件的控制以及相關(guān)的注意事項(xiàng)，而非直接規(guī)定具體產(chǎn)品的耐鹽霧性能指標(biāo)或合格判據(jù)。具體的產(chǎn)品耐鹽霧要求通常會(huì)在產(chǎn)品規(guī)范或相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)中引用ASTMB117的試驗(yàn)方法，并明確具體的試驗(yàn)時(shí)長和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容圍繞如何創(chuàng)建一個(gè)穩(wěn)定、可重復(fù)的鹽霧環(huán)境展開，確保不同實(shí)驗(yàn)室、不同操作人員在按照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，能夠獲得具有可比性的試驗(yàn)結(jié)果。其內(nèi)容涵蓋了試驗(yàn)設(shè)備的構(gòu)造要求、鹽溶液的配制、試驗(yàn)條件的設(shè)定、樣品的準(zhǔn)備與放置、試驗(yàn)過程的控制以及試驗(yàn)結(jié)果的觀察與記錄等多個(gè)方面。二、試驗(yàn)?zāi)康呐c意義ASTMB117鹽霧腐蝕試驗(yàn)的主要目的在于通過在規(guī)定的受控環(huán)境條件下，對(duì)金屬材料或其防護(hù)層（如鍍層、涂層、轉(zhuǎn)化膜等）進(jìn)行加速腐蝕暴露，以評(píng)價(jià)其抗鹽霧腐蝕的能力。具體而言，其意義體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.評(píng)價(jià)材料及防護(hù)體系的耐蝕性能：通過模擬高鹽霧環(huán)境，快速評(píng)估材料本身或其表面防護(hù)層對(duì)鹽霧腐蝕的抵抗能力。2.比較不同材料或防護(hù)工藝的優(yōu)劣：在相同的試驗(yàn)條件下，可以對(duì)不同配方、不同工藝制備的材料或防護(hù)層的耐鹽霧性能進(jìn)行對(duì)比篩選。3.質(zhì)量控制與工藝改進(jìn)：作為生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制手段，確保產(chǎn)品的耐蝕性能符合預(yù)定要求；同時(shí)，也可為新材料研發(fā)、防護(hù)工藝改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。4.失效分析與機(jī)理研究：通過觀察腐蝕產(chǎn)物、腐蝕形態(tài)，有助于分析材料的腐蝕失效模式和機(jī)理。三、核心試驗(yàn)方法與設(shè)備要求3.1試驗(yàn)設(shè)備（鹽霧箱/室）ASTMB117對(duì)鹽霧試驗(yàn)箱（或鹽霧室）的構(gòu)造和性能提出了明確要求，以確保試驗(yàn)環(huán)境的均勻性和穩(wěn)定性。*箱體結(jié)構(gòu)：應(yīng)由耐鹽霧腐蝕的材料（如玻璃纖維增強(qiáng)塑料、不銹鋼等）制成，內(nèi)壁應(yīng)光滑，避免對(duì)鹽霧產(chǎn)生不必要的影響或自身被腐蝕。箱體應(yīng)具備良好的密封性，防止鹽霧外溢和外界污染物進(jìn)入。*噴霧系統(tǒng)：這是核心組件之一。通常采用壓縮空氣噴霧法，包括噴嘴、鹽水儲(chǔ)槽、空氣飽和器（humidifier）等。噴嘴的設(shè)計(jì)和布置應(yīng)保證鹽霧在箱內(nèi)均勻分布，不應(yīng)有局部過濃或過淡的現(xiàn)象?？諝庠谶M(jìn)入噴嘴前需經(jīng)過凈化、加濕和加熱，以確保噴出的鹽霧溫度和濕度符合要求。*溫度控制系統(tǒng)：箱內(nèi)溫度應(yīng)能精確控制并維持在規(guī)定范圍內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)中最常用的是35°C（95°F），這是中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）的標(biāo)準(zhǔn)溫度。對(duì)于醋酸鹽霧試驗(yàn)（ASS）或銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn)（CASS），可能會(huì)有不同的溫度要求，但這些通常在其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，ASTMB117本身主要針對(duì)中性鹽霧的基本操作。*樣品架：用于放置試驗(yàn)樣品。樣品架也應(yīng)由耐鹽霧腐蝕的材料制成，其設(shè)計(jì)應(yīng)保證樣品能以規(guī)定的角度放置，通常是與垂直方向成15°至30°角，以便鹽霧能夠均勻沉降在樣品表面。樣品不應(yīng)接觸箱體壁或其他樣品，避免相互遮擋或滴落的腐蝕液污染。3.2試驗(yàn)溶液（鹽霧溶液）ASTMB117規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)鹽溶液是氯化鈉（NaCl）水溶液。*氯化鈉純度：應(yīng)使用化學(xué)純或分析純的氯化鈉，其中碘化鈉含量應(yīng)不超過0.1%，總雜質(zhì)含量不超過0.3%。*濃度：標(biāo)準(zhǔn)濃度為5%±1%（質(zhì)量百分比），即每1000毫升蒸餾水中溶解50±5克氯化鈉。*pH值調(diào)節(jié)：在25°C時(shí)，鹽溶液的pH值應(yīng)控制在6.5至7.2之間（中性鹽霧）。這通常通過加入少量鹽酸（HCl）或氫氧化鈉（NaOH）來調(diào)節(jié)。溶液的pH值是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)腐蝕速率有顯著影響。*配制用水：應(yīng)使用去離子水或蒸餾水，其電阻率在25°C時(shí)應(yīng)不低于____Ω·cm（即電導(dǎo)率不高于20μS/cm）。3.3試驗(yàn)條件*鹽霧沉降率：這是衡量噴霧量的關(guān)鍵指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)要求在箱內(nèi)任意位置，收集面積為80cm2的容器，在連續(xù)噴霧的條件下，每小時(shí)的鹽霧沉降量應(yīng)為1.0至2.0毫升。這一參數(shù)需要定期監(jiān)測和校準(zhǔn)。*箱內(nèi)溫度：如前所述，通常為35°C±2°C。溫度的穩(wěn)定控制對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性至關(guān)重要。*相對(duì)濕度：在鹽霧環(huán)境中，相對(duì)濕度自然會(huì)接近100%，因此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此通常不做額外規(guī)定，但設(shè)備應(yīng)能保證這一點(diǎn)。*試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間：ASTMB117本身并不規(guī)定具體的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。試驗(yàn)時(shí)間由相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范或試驗(yàn)?zāi)康臎Q定，可以是幾小時(shí)、幾十小時(shí)、幾百小時(shí)甚至上千小時(shí)。常見的有24小時(shí)、48小時(shí)、96小時(shí)、168小時(shí)、500小時(shí)、1000小時(shí)等。3.4樣品準(zhǔn)備與放置*樣品數(shù)量與尺寸：根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。*樣品預(yù)處理：樣品表面應(yīng)無油污、銹蝕、劃痕等缺陷。必要時(shí)，可用合適的溶劑（如丙酮、乙醇）進(jìn)行清洗，但應(yīng)避免使用會(huì)腐蝕樣品或影響其耐蝕性的清潔劑。清洗后需徹底干燥。對(duì)于有涂層的樣品，應(yīng)注意避免損壞涂層。*樣品放置：如3.1中樣品架所述，樣品的放置角度和位置需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，確保試驗(yàn)的有效性和可比性。四、試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定與記錄鹽霧試驗(yàn)的結(jié)果評(píng)定是試驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其方法應(yīng)在試驗(yàn)開始前就明確規(guī)定。ASTMB117標(biāo)準(zhǔn)本身并不規(guī)定具體的合格/不合格判據(jù)，而是提供了評(píng)定的通用原則和方法指引。常見的評(píng)定方法包括：4.1外觀檢查這是最基本也是最常用的評(píng)定方法。在試驗(yàn)結(jié)束后，將樣品取出，按照規(guī)定的程序清洗（通常是用流動(dòng)的清水輕輕沖洗，以去除表面殘留的鹽霧溶液和疏松的腐蝕產(chǎn)物，然后迅速干燥），仔細(xì)觀察樣品表面的腐蝕情況，如：*銹蝕程度：有無銹蝕、銹蝕面積大小、銹蝕等級(jí)（可參考相關(guān)的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，如ASTMD1654《StandardTestMethodforEvaluationofPaintedorCoatedSpecimensSubjectedtoCorrosiveEnvironments》）。*鍍層狀況：對(duì)于有鍍層的樣品，檢查鍍層是否有起泡、脫落、開裂、變色等現(xiàn)象。*劃痕處腐蝕蔓延：對(duì)于有劃叉的樣品，觀察劃痕處腐蝕向四周蔓延的距離。4.2腐蝕產(chǎn)物的去除與稱重（質(zhì)量損失法）對(duì)于某些特定材料，可以通過化學(xué)或物理方法去除腐蝕產(chǎn)物后，稱量樣品試驗(yàn)前后的質(zhì)量變化，計(jì)算腐蝕速率。但這種方法操作較為復(fù)雜，且可能對(duì)基材造成影響，需謹(jǐn)慎使用。4.3鍍層厚度變化或附著力變化對(duì)于鍍層樣品，可測定試驗(yàn)前后鍍層的厚度變化，或通過劃格法、拉開法等測定鍍層附著力的變化。4.4電化學(xué)性能測試在某些研究性試驗(yàn)中，還可能結(jié)合電化學(xué)阻抗譜（EIS）、極化曲線等方法來評(píng)估樣品在鹽霧暴露過程中的耐蝕性能變化。4.5試驗(yàn)報(bào)告一份完整的ASTMB117試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下關(guān)鍵信息：*明確引用ASTMB117標(biāo)準(zhǔn)及其版本年份。*試驗(yàn)樣品的詳細(xì)信息：材料牌號(hào)、規(guī)格、表面處理工藝、來源、編號(hào)等。*樣品的數(shù)量、尺寸、初始狀態(tài)描述及預(yù)處理方法。*鹽溶液的配制：氯化鈉濃度、pH值（25°C時(shí)）、所用氯化鈉的純度。*試驗(yàn)條件：箱內(nèi)溫度、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、鹽霧沉降率（如有測量）。*樣品的放置角度和在箱內(nèi)的位置。*試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的任何異常情況。*結(jié)果評(píng)定方法及評(píng)定結(jié)果：包括詳細(xì)的文字描述、照片記錄（建議拍攝試驗(yàn)前、試驗(yàn)中和試驗(yàn)后的照片）、評(píng)級(jí)結(jié)果、質(zhì)量變化數(shù)據(jù)等。*試驗(yàn)日期、操作人員、試驗(yàn)單位等。五、標(biāo)準(zhǔn)的局限性與應(yīng)用建議盡管ASTMB117鹽霧試驗(yàn)應(yīng)用廣泛，但在實(shí)際應(yīng)用中，我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到其局限性：1.加速試驗(yàn)的模擬性：鹽霧試驗(yàn)是一種加速腐蝕試驗(yàn)，其腐蝕環(huán)境與自然大氣環(huán)境（尤其是復(fù)雜的戶外大氣）存在顯著差異。高濃度的氯離子、恒定的溫濕度、缺乏紫外線、氧氣、其他污染物等自然因素，使得鹽霧試驗(yàn)結(jié)果不能簡單、直接地等同于材料在自然環(huán)境中的耐蝕壽命。它更多的是一種相對(duì)比較性的試驗(yàn)，用于評(píng)價(jià)在特定鹽霧條件下材料的耐蝕行為。2.結(jié)果的相對(duì)性：ASTMB117提供的是一種標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方法，確保了試驗(yàn)的可重復(fù)性和不同實(shí)驗(yàn)室間結(jié)果的可比性。但它不能作為材料在所有實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中耐蝕性的絕對(duì)指標(biāo)。3.對(duì)特定腐蝕類型的敏感性：鹽霧試驗(yàn)主要模擬的是氯離子引起的電化學(xué)腐蝕，對(duì)于某些特定類型的腐蝕（如應(yīng)力腐蝕開裂、晶間腐蝕、縫隙腐蝕的特定階段等）可能不夠敏感或不能準(zhǔn)確反映。4.缺乏普適的合格判據(jù)：如前所述，ASTMB117本身不規(guī)定產(chǎn)品的合格判據(jù)，具體的合格與否需要結(jié)合產(chǎn)品規(guī)范或雙方協(xié)議來判定。應(yīng)用建議：*明確試驗(yàn)?zāi)康模涸谶M(jìn)行ASTMB117試驗(yàn)前，應(yīng)清晰定義試驗(yàn)?zāi)康氖怯糜诓牧虾Y選、工藝驗(yàn)證、質(zhì)量控制還是科研探索。*合理選擇試驗(yàn)條件：雖然標(biāo)準(zhǔn)推薦35°C和5%NaCl，但針對(duì)特定產(chǎn)品或應(yīng)用，可能需要考慮其他因素，或在相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)指引下進(jìn)行。*結(jié)合多種評(píng)價(jià)方法：鹽霧試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與其他環(huán)境試驗(yàn)（如循環(huán)腐蝕試驗(yàn)、戶外暴曬試驗(yàn)）及性能測試相結(jié)合，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以更全面地評(píng)估材料的耐蝕性能。*謹(jǐn)慎解讀試驗(yàn)結(jié)果：避免將鹽霧試驗(yàn)時(shí)間長短直接等同于材料在自然環(huán)境中的使用壽命。應(yīng)將其視為一種相對(duì)加速的評(píng)價(jià)手段，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解讀。*嚴(yán)格遵守操作規(guī)程：試驗(yàn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照ASTMB117的規(guī)定操作，確保設(shè)備狀態(tài)良好、參數(shù)控制精準(zhǔn)、樣品處理規(guī)范，以保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。結(jié)論ASTMB117作為鹽霧腐蝕試驗(yàn)的基礎(chǔ)性操作標(biāo)準(zhǔn)，為工業(yè)界提供了一套科學(xué)、規(guī)范的試驗(yàn)方法。準(zhǔn)確理解和嚴(yán)格執(zhí)行該