Сущность понятия коррозионная устойчивость и методы проверки
Коррозионная устойчивость определяется как способность материалов сопротивляться разрушению (образованию очагов коррозии) под влиянием негативных факторов окружающей среды.
Для защиты от коррозии конструкционные материалы обрабатывают различными консервационными составами, смазками и покрытиями с антикоррозионными свойствами, лакокрасочными материалами и другими средствами.
Для определения степени коррозионной устойчивости конструкционных материалов и антикоррозионных свойств защитных составов проводят испытания.
Натурные испытания – это способ определения коррозионной устойчивости в реальных условиях эксплуатации.
Данный способ тестирования позволяет получить точные данные об антикоррозионных характеристиках защитных составов и сроке службы деталей в конкретных условиях эксплуатации.
Главным недостатком метода испытаний является длительный срок получения результатов. Для этого может потребоваться несколько лет.
Так как выбор наиболее стойких к коррозии материалов актуален для большого количества производителей оборудования, был разработан метод тестирования, который позволяет в короткий срок сравнить защитные свойства материалов и степень коррозионной стойкости деталей.
Ускоренные испытания в агрессивных средах
Для сравнения защитных свойств различных составов и коррозионной стойкости материалов проводят испытания в агрессивных средах – концентрированных растворах.
Наиболее популярным ускоренным испытанием на воздействие агрессивной среды является тестирование в соляном тумане.
Оно осуществляется с помощью раствора хлорида натрия, который распыляется в пространстве испытательного блока камеры соляного тумана.
Камера соляного тумана – оборудование для проведения ускоренных испытаний в соляном тумане.
Данная испытательная установка должна:
- Обеспечивать однородное распределение агрессивных компонентов по поверхности испытуемых образцов. Взвесь (туман) должен свободно циркулировать по пространству камеры. При этом не допускается прямое попадание агрессивной среды на образцы из распылительного устройства
- Исключать внешние воздействия на объекты исследования
- Иметь систему сбора отработанного соляного раствора – стоковые отверстия и емкость для сбора жидкости
- Исключать стекание соляного раствора с образцов, расположенных сверху, или конструкционных элементов камеры на нижерасположенные тестируемые объекты
- Контролировать и регистрировать параметры испытания: температуру, влажность, концентрацию коррозивных агентов
- Обеспечивать сохранение заданных параметров испытания на протяжении всего времени эксперимента
- Быть изготовленной из материалов, которые не разрушаются под воздействием соляного тумана и не оказывают влияния на процесс испытания
- Обеспечивать возможность периодического контроля состояния образцов
Испытания в камере соляного тумана не применяются при необходимости прогнозирования ресурса материалов или составов в реальных условиях эксплуатации. Интенсификация агрессивных воздействий может спровоцировать поведение образцов, нехарактерное для их работы в нормальных условиях.
Их назначение состоит в сравнении коррозионной стойкости объектов в одинаковых условиях эксплуатации.
Результатом испытания в агрессивных средах является количество часов, которые объекты провели в камере без появления признаков коррозии. Рядом с количеством часов обязательно указание стандарта, по которому был проведен эксперимент.
Для оценки коррозионной устойчивости материалов по результатам испытаний используют следующие критерии:
- Появление дефектов на поверхности образцов во времени, для этого учитываются результаты периодического контроля состояния объектов в процессе испытания
- Время появления первого очага коррозии
- Количество дефектов поверхности на момент окончания эксперимента
- Изменение массы и толщины образцов
- Изменение эксплуатационных свойств тестируемых элементов
Результаты испытаний, которые были осуществлены в разных лабораториях по одному стандарту, можно использовать для сравнения коррозионной стойкости исследуемых материалов.
Ускоренные климатические испытания
Ускоренные климатические испытания отличаются от испытаний в агрессивных средах. В обоих случаях на испытуемые объекты воздействует высокая влажность и температура, однако в формате климатических исследований эти факторы являются определяющими.
В камере климатических испытаний имитируются суточные или сезонные климатические колебания.
В климатической испытательной камере тестируются конструкционные материалы, отдельные узлы, а также противокоррозионные составы.
Результаты данных испытаний могут быть использованы с целью прогнозирования ресурса материалов в определенных климатических условиях. Однако и они имеют некоторую погрешность ввиду ускорения времени получения данных.
Испытания на коррозионную стойкость в России
Производители оборудования или защитных материалов нередко оснащают свои предприятия испытательными камерами для возможности тестирования своей продукции.
Некоторые из них помимо исследования своих материалов оказывают услуги по проведению испытаний на стойкость к коррозии.
Одной из таких компаний, лаборатория которой оснащена камерой соляного тумана, является инженерный центр MODENGY. Он расположен в городе Брянске на базе разработчика и производителя твердосмазочных покрытий, среди функций которых есть защита деталей от коррозии.
Испытательное оборудование позволяет проводить тестирования в соляном, кислотном, щелочном тумане, а также осуществлять циклические коррозионные испытания (исследования, которые включают в себя смену режимов работы: воздействие соляного тумана, сушку, изменение влажности и др).
Специалисты собирают всю информацию о тестируемых материалах для составления технического задания на исследование и выбора оптимального метода испытания.
Проведение испытаний осуществляется согласно международному стандарту ISO 9227.
После осуществления тестирований заказчику предоставляется отчетная документация с рекомендациями специалистов. Права на все данные эксперимента передаются клиенту.