Коррозионная стойкость: сущность и методы определения
Коррозионная стойкость применительно к конструкционным материалам определяется как способность изделий сопротивляться коррозионному воздействию окружающих условий, возможность сохранять свои эксплуатационные характеристики в агрессивной среде.
Коррозионная стойкость защитных и консервационных составов – это способность материалов предотвращать разрушение поверхностей, на которых они применяются, под воздействием негативных факторов окружающей среды.
Наилучшим методом определения коррозионной стойкости изделий и различных составов являются их натурные испытания. Они заключаются в наблюдении за состоянием образцов в реальных условиях эксплуатации.
Данные тестирования позволяют с высокой точностью спрогнозировать срок службы конкретных изделий или защитных материалов в определенных условиях работы и выбрать наиболее коррозионностойкие составы.
Однако для получения результатов натурных испытаний может потребоваться несколько лет.
Для оптимизации процесса определения коррозионной стойкости различных материалов были разработаны методы ускоренных испытаний в лаборатории коррозии.
Они осуществляются в соответствии с общепризнанными стандартами, полностью описывающими процесс исследований. Благодаря этому можно сравнивать результаты тестирований, проведенных по одному стандарту, но в разных лабораториях.
Одним из наиболее распространенных методов ускоренных тестирований на коррозионную стойкость являются испытания в камере соляного тумана.
Они делятся на испытания в нейтральном, кислотном, щелочном соляных туманах, а также в камере циклической коррозии.
Сущность эксперимента заключается в длительном воздействии агрессивной среды, например, раствора хлорида натрия, на образцы.
Интенсификация агрессивных воздействий позволяет получить результаты исследований в относительно короткие сроки, по сравнению с натурными исследованиями.
Чем дольше образец может находиться в камере соляного тумана без признаков образования коррозии, тем выше его коррозионная стойкость.
Чем должна быть оборудована испытательная лаборатория?
Коррозионная стойкость материалов исследуется в камере соляного тумана. Это установка, позволяющая осуществлять постоянное воздействие агрессивной среды на тестируемые образцы.
Конструкция камеры соляного тумана:
- Корпус, изготовленный из стойкого к соляному туману материала, например, жесткого поливинилхлорида
- Форсунки – распылительное оборудование
- Бак для соляного раствора
- Ультразвуковой генератор соляного тумана
- Система обогрева
- Крышка. Она часто выполняется из прозрачного материала (оргстекла или ПВХ) для обеспечения возможности визуального контроля за испытанием без нарушения герметичности конструкции
- Панель управления с индикаторами
- Трубопроводы
- Вентиляционная система
- Держатели для образцов
- Системы отвода отработанного раствора
- Увлажнитель воздуха
В генератор соляного тумана по трубопроводам попадает концентрированный раствор хлорида натрия. Пьезоэлемент, установленный в генераторе, осуществляет колебания с определенной частотой. Распыленный раствор проходит через отражатель и поступает обратно в генератор.
Одновременно с этим с помощью системы обогрева поднимается температура соляного тумана, который поглощает энергию колебаний пьезоэлемента. Теплые потоки воздуха поднимаются и смешиваются с опускающимся соляным туманом.
Через форсунки соляной туман распыляется по испытательному блоку камеры – пространству с размещенными образцами под верхней крышкой камеры.
Температура, которая поддерживается в установке, составляет примерно +40 °С, влажность – на уровне 95%.
Отработанный раствор собирается и удаляется из испытательного блока через систему отвода.
Результатом испытания в соляном тумане является время, которое образец выдержал в камере без образования признаков коррозии с указанием стандарта, в соответствии с которым проводилось испытание.
Лаборатория коррозии в России
Одной из российских лабораторий, оснащенной оборудованием для осуществления ускоренных испытаний на коррозионную стойкость, является инженерный центр MODENGY. Испытательная лаборатория открыта в городе Брянке на базе компании «Моденжи» - разработчика и производителя твердосмазочных материалов, одной из функций которых является антикоррозионная защита изделий.
Услуга по проведению испытаний на стойкость к коррозии осуществляется с помощью камеры соляного тумана, которая может воспроизводить несколько режимов тестирований: нейтральный соляной, кислотный, щелочной туманы, циклические коррозионные испытания.
Лаборатория коррозии MODENGY осуществляет тестирования согласно международному стандарту ISO 9227.
Этапы испытаний:
- Составление плана тестирования в соответствии со стандартом
- Подготовка образцов к испытанию – очищение и обезжиривание поверхности, нанесение защитных составов, которые будут подвергаться тестированию, регистрация всех дефектов поверхности
- Запуск камеры, установка необходимых параметров испытания: температура, влажность и тд.
- Размещение образцов в испытательном блоке
- Периодическая фиксация изменений поверхности образцов
- Окончание тестирования – извлечение объектов из камеры, промывание водой
- Анализ результатов
- Составление подробного отчета с рекомендациями специалистов
- Передача заказчику всех прав на результаты тестирования
Испытательная лаборатория помогает в короткие сроки определить коррозионную стойкость изделий, смазочных и консервационных составов, лакокрасочных материалов, покрытий.
Результаты исследований используются для подбора наиболее стойкого к коррозионному воздействию защитного состава или конструкционного материала. Но они не могу быть применимы для точного прогнозирования ресурса материалов в реальных условиях эксплуатации.