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技术文章
GMW14872循环腐蚀实验室测试标准
2018-06-05
GMW14872循环腐蚀实验室测试标准
此流程描述了通过一种加速实验室耐腐蚀性测试方法来评估总成件和单件。测试流程提供了一个综合性循环条件(盐溶液、各种温度、湿度以及周围环境)来加速金属的腐蚀。该流程能够有效评估各类腐蚀机理,如一般性的、电镀、缝隙腐蚀等。

万博体育登录 满足如下标准

ASTM B117
ASTM B 368
DIN EN ISO 6270  -2
DIN EN ISO 6988
VOLVO VCS 1027 33759
VOLVO VCS 1027 33719
PV1208
PV1209
PV1210
TOYOTA TSH1555G
ASTM G85
SAE J2334
VDA621-415
ISO14993
JASO M610-92
Renault D 172028   
PSA TCSC D13 5486 
Nissan M0158 CCT-I CCT-IV
GMW 14872
GM9540P
VOLVO VCS 1027 149
VOLVO STD 423-0014
FORD CETP 00.00-L-467
VDA 233-102 -20

A4
L21


 


GM14872标准中文版-2013.3
1.范围
注意:此标准不能取代适用的法律法规
注意:如果此标准的英文版本与所在国的语种版本出现冲突,那么优先以英文版本为准 1.1目的
此流程描述了通过一种加速实验室耐腐蚀性测试方法来评估总成件和单件。测试流程提供了一个综合性循环条件(盐溶液、各种温度、湿度以及周围环境)来加速金属的腐蚀。该流程能够有效评估各类腐蚀机理,如一般性的、电镀、缝隙腐蚀等。测试曝露/条件可以分别进行定制以达到任何所期望的腐蚀曝露等级。
此外,该测试中还包含了由温度、机械循环、电循环以及其它应力所引发的协同效应。一些典型的改变内容请参看偏差部分(此标准的第25和27页)
1.2前言
该测试方法包括1%(近似值)的复合盐雾在高温、高湿以及高温烘干下的共同应用。一个测试循环相当于24小时
一个循环是由图A1所描述的日常事件或测试输入所构成。一个循环通常需要1天的时间来完成。测试曝露是根据目标试片质量损失量而描述的。必须满足所要求的质量损失量的循环数目标范围详见表A1中的方法1/2和方法3.试片的质量损失值是用来验证该测试所生成腐蚀的准确量。测试必须按照满足试片质量损失要求的循环数来执行,以确保处于规定范围内 1.3适用性
该循环腐蚀测试(参看图A1)是用于所有全球环境区域(参看GMW15272中的指定方法和适用区域)的验证试验(外观及/或功能性/一般性持续时间)、开发试验以及质量控制试验
外观腐蚀的基本曝露等级分为0、A、B和C。曝露D和E则用于功能性评估(参看表A1和表A2)。所有腐蚀机理在测试中的加速率也各不相同。完成该测试可能不会确保零件通过功能性的要求。因而必须进行一个全面失效模式分析以确保所有失效模式都被考虑在内且能够满足预期寿命
曝露0:所有领域(0年/***交付【ID】)
曝露A:车身底板零部件
曝露B:引擎室零部件
曝露C:外部件/面板、次表面及内部件
曝露D/E:所有零部件(功能性)
注意:对于曝露等级为0(0年/ID)的零部件,根据表A1中方法1/2规定和表A2中方法3规定的与有关车辆区域相连接和安装位置的指定曝露2个循环来进行评估 注意:可选择改变内容请参考此文件中的偏差部分(第25到27页)
2.参考标准
注意:除非另有规定,否则只能适用***版且经批准的标准

2.1外部标准
ASTM D610   ISO 8407
ASTM D1193  ISO 12103-1
ISO 6270-2   SAE J2329
2.2 GM标准
GMW8738   GMW15357
GMW14700  GMW15358
GMW15282  GMW15359
GMW15356
2.3其它参考标准:SAE 1008-1010
3.资源
3.1设施
1
实验室(***能控制环境条件)
3.1.1校准
实验设施、设备应处于良好的工作状态并附有有效的校准标签
3.1.2替代选择
也有可能用到替代试验设施、设备。然而,该标准中规定的所有测量变量都应基于其物理定义来正确确定
3.2设备
3.2.1环境阶段
环境阶段的仪器应能够位置以下环境条件:
 温度:25±3 
湿度:45±10%相对湿度
持续时间:每循环约为8小时
注意:对于周末和假期内,可以允许打开试验箱,让箱内环境与外部可控环境相混合
3.2.2潮湿阶段
潮湿阶段的仪器能够在以下环境条件中蔓延(1小时内)并维持(约7小时): 

△温度:49±2℃ 
△湿度:约100%相对湿度
持续时间:每循环约为8小时
仪器应由一个盐雾/环境试验箱、符合ASTM D1193类型IV合适的水供给系统、试验箱加热以及必要的控制方法
3.2.2.1水雾
仪器应包括能够供给适当的经调解温湿度的压缩空气以及一个或多个气雾生成喷嘴。气雾生成的喷嘴应进行定向或阻挡从而把对试样表面上的直接冲击降为***
在曝露区内应***放置两个干净的气雾收集器以便试样表面的液体不会溅落且能够被完全收集。收集器应置于试样附近,一个放在离喷嘴***近的地方,另一个放在离喷嘴***远的地方。每80平方厘米的水平收集区域内的收集率应介于0.75至1.5mL/h(平均)每个收集器的收集时间***持续16小时。盐雾收集率如有必要,可以在该范围内进行调节以符合重量损失目标率
适合用来收集的装置还有包含一个茎部通过塞子插入到量筒内的玻璃或塑料漏斗。直径为10厘米的漏斗的面积约为80平方厘米。当湿润阶段完成后,试样无法立即读值的区域,可以将封闭的塑料泡沫球与收集漏斗一同使用(例如泡沫球在漏斗口处)从而允许湿度的收集且***大限度的减少蒸发
3.2.2.2湿润底部
仪器的试验箱应根据ISO6270-2的规定来设计。在湿润底部生成湿度循环的过程中,测试仪器必须能够确保在试样表面上能够看到液体水滴依验证适当的湿度
3.2.2.3蒸汽生成湿度所使用的水资源中应不含阻蚀剂。在蒸汽生成湿度循环中,测试仪器必须能够确保在试样表面上能够看到液体水滴以验证适当的湿度
3.2.3烘干阶段
烘干阶段所使用的仪器应在以下环境条件中蔓延(3小时内)并保持(约5小时): 
 
△温度:60±2℃ 
△ 湿度:≤30%相对湿度
持续时间:每循环约8小时

仪器还应具备充足的空气循环以防止温度结层并使得试样获得充分的烘干 3.2.4盐雾应用
溶液应被作为气雾进行喷射并足以冲洗掉任何因先前喷射所残留的累积盐分。试样及样片应充分浸湿/滴湿。应采用适当的应用技术,包括使用塑料瓶或无油调节空气驱动的虹吸管喷射试样及试片
注意:盐应用的冲击不得除去腐蚀或破坏试样的涂层/涂漆系统
3.2.5耐腐蚀试片及固定硬件
试片是用来监控测试环境中所产生的裸钢表面上平均总体腐蚀情况。试片是由宽25.4*长50.8*厚3.18毫米符合SAE1008-1010的碳钢、符合SAEJ2329 CR1E的冷轧钢所构成,无涂覆、无后续涂层处理且刻字母标识(参考图A2)

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试片应由如图A3和A4所示的带紧固件的铝制或非金属试片架托举。螺栓、螺母以及垫片应由非黑塑料材质***是尼龙制成。图A4反映出一个完整试片架的配置。不同测试时间的推荐试片数量如表A3所示
 

3.3测试车辆/测试件

试样(设计、表面及准备)应由涉及人员(设计工程师/材料工程师/耐腐蚀工程师)共同商定且应尽可能模拟实际生产材料和条件

所选择的的试样数量应足够确保测试结果统计有效,另有规定除外。样件准备过程中做出的任何非常规观察应予以记录并作为检测报告的一个部门进行提交

如合适,已知性能的试样及/或控制面板应同时检测。这些控制能够允许测试的重复进行过程中的测试条件为标准化(补偿所要求的质量损失控制)且还可以允许不同重复测试所得的试验结果进行对比

当可以获得实际/有代表性的生产样件且已知嵌入方向时,那么试样应进行调整以模拟这些条件

当使用测试面板及/或未知嵌入方向时,原则上样件应调整***朝上并与垂直方向呈20±5°的角度

3.3.1试样的预处理

如使用,在测试前可以使用耐碎石冲击器及/或划痕工具来破坏表面涂层以便更好地体现出潜在嵌入破坏。使用任何一种这类预处理方式之前都应由相关人员达成一致且符合GMW14700及/或GMW15282中所述的方法

3.4测试时间

GMW14872
 

 

参看表A1或表A2中的循环时间

3.5测试所要求的信息:NA不适用

3.6人员/技能:NA不适用

4.流程

4.1准备

4.1.1盐溶液的准备

复盐溶液的质量百分比按照如下规定:

 氯化钠:0.9%

△ 氯化钙:0.1%

△ 碳酸氢钠:0.075%

氯化钠必须为试剂等级或Morton Culinox 999食品等级;氯化钙必须为试剂等级;碳酸氢钙必须为试剂等级(如:可接受斧头牌烘焙苏打或比得上的产品)。水必须符合ASTM D1193类型IV要求

注意:不管是氯化钙还是碳酸氢钠,都必须先分别溶于水后再混合。如果先把固态材料混合(再溶于水),那么很可能会产生不溶性沉淀物。盐溶液中氯化钠、氯化钙、碳酸氢钠以及水的含量见附录B、图B1***B6

3

偏差部分(第25到27页)提及的其它污染(灰尘、砂粒、糊状物以及废冷凝物)见附录C***录F中的规定

4.1.2试片准备

耐腐蚀性试片应用甲醇或丙酮溶液进行清洗并在使用前准确称重。重量单位为克,应记录存档以供今后参考。如果试片不立即使用,那么应储存起来以确保不会在测试前就发生腐蚀4.1.3试片托架准备

测试开始前,应准备能够支撑足够多试片的托架以监控整个测试。不同持续时间的测试所需使用试片的推荐数量详见表A3

托架上每个试片的准确位置应予以标识并使用预刻编号记录下来以供参考,详见图A4中的描述

试片与托架表面之间允许***小为5mm的间距。所有试片都应垂直固定,与垂直方向所呈角度不超过15°且必须确保彼此间不接触

试片托架应置于待测样件附近,使得试片能够接受与试样相同的曝露环境注意:重量损失试片是测试监控仪器且并不是为了曝露在基础测试(如耐碎石冲击、灰尘、砂粒、废冷凝水、热曝露等)上可能增加的的额外应力。其它试片可以要求用来监控特殊测试条件(参看偏差部分,第25到第27页)

4.2条件

4.2.1环境条件

4.2.2测试条件

与该标准要求的偏差应事先获得认可。这些要求应在零部件图纸、测试证书、结果报告中予以指定

4.3介绍

4.3.1测试执行

试验方法的步骤请参看图A1(流程图)。每天重复循环,如有必要,直到满足试验曝露要求为止。按照测试请求者的医院,该试验可以持续跨过周末进行从而减少满足循环周期以及质量损失要求所需的总体试验时间

4.3.2盐雾应用

对于每种盐雾的应用,使用喷射仪器对样件和试片进行气雾喷射直***有区域都完全被浸湿/淋湿。喷射量应足以冲去前次残留下来的析盐。***盐雾应用发生在周边环境的开始阶段。每种后续盐雾的应用,当被指定时,应在前次应用后约1.5小时进行从而为试样的干燥提供充足的时间。前次盐雾应用结束时与后续盐雾应用开始前之间的时间间隔***为1小时

4.3.3试验选择

试验可以更改为目标指定的零部件应用。参看偏差部分,第25到27页内容 4.3.4试验监控

腐蚀试片应在经过预先确定的循环数(通常为5个循环)后取出并分析以监控腐蚀程度(对于较长的曝露,频次应较低【如大于40个循环】。为了对试片进行分析,从每个架尾取出一个件,清洗干净并准备称量以确定平均损失的质量)。尽管腐蚀速率在试验过程中多少有些区别,然后在预测符合未来质量损失目标的循环数时,则可以使用线性假设

4.3.4.1称重前,使用80psi-10psi的轻微喷砂工艺来去除试片表面上产生的所有腐蚀物。将试片上的沙砾擦拭干净并称重以确定试片的质量损失,计算公式如下: 质量损失=(初始重量)-(曝露结束前的重量)

注意:尽管不推荐,但可以根据ISO8407标准中规定的化学清洗剂来除去产品上的腐蚀物

4.3.4.2将实际质量损失值与目标值对比。目标质量损失值请参考表A1或表A2,以克为单位。测试的进行应满足必要的试片质量损失。满足要求的质量损失所需的循环数必须符合表

4

A1方法1/2或表A2方法3中的规定

注意:表A1中不包括与递增符合测试曝露一致的试片质量损失目标值。可以使用4.3.4和5.3.1中规定的流程来检测试验进程并确保试验的正确运行。腐蚀质量损失应在记录的曝露值之间持续增加。如果实际质量损失没有落在表A1或表A2列出的指定曝露目标范围内,那么该试验应重做。同时,在试验重做前还应对测试未落在目标范围的原因进行调查和纠正

4.3.5试验加速(度)

环境阶段与潮湿阶段、潮湿阶段与干燥阶段的温度和湿度斜坡时间对于试验加速(度)有着重要影响(在过渡期的过程中腐蚀率***)。尤其是环境阶段到潮湿阶段过渡的时间约为1小时,潮湿阶段到干燥阶段过渡的时间约为3小时。为了满足目标质量损失值,这些斜坡时间是能够进行调节从而增加或减少试验加速(度)。任何与所述斜坡时间的重大偏差都应连同试验结果一起记录下来并要求获得事先批准。斜坡时间也将被视为指定曝露周期的一个部分

4.3.6长时间停机

对于长时间停机的任何时段(如超过4至5天),建议被测件和相关试片在停机前应用活水进行冲洗并存于环境条件下以帮助在此时段中将腐蚀影响降至***。如果停机时间超过或预计超过17个连续日,这种情况下应由测试申请方进行评估。在这期间,可能会需要采取额外的特殊措施来控制被测件的腐蚀作用。可能适于存放在干燥器、冰箱等容器中。在测试文档中应包含停机时期以及任何相关的特殊措施

4.4外观腐蚀检测

被测件应使用GMW15356、GMW15357、GMW15358、GMW15359对腐蚀进行检测并在既定循环周期结束后进行拍照(如需要)。如果试验申请方和试验方达成协定,那么样件可以根据ASTM D610或其它可比标准对腐蚀面积的百分比进行评估。如果对包含塑料的样件 进行测试,那么应注意任何褪色或等级降低及/或粘合剂失效(脱层)并予以记录 如果要求在试样上划格,那么应根据GMW15282标准中所述的方法执行。该方法包括从划线处腐蚀蔓延的测量。在汇报测试结果时,应采用该方法,除非图纸上另有规定或者测试申请方与测试执行方另行商定

4.5试验结束 功能检测

试验结束后,在对样件进行评估前应用自来水进行冲洗并干燥处理。实验结束功能分析可以包括切片、显微分析及/或去除表面腐蚀物从而确定基体金属的腐蚀等级和范围

5.数据

5.1计算

盐溶液:(参看附录B)

试片质量损失:(参看4.3.4.1)

5.2结果的解释说明

工程文件中应指定接受标准,可包括:材料规范、车辆、子系统、部件的技术规范、要求的陈述、零件图纸等

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