1.前言
      汽車金屬零部件的腐蝕破壞已經(jīng)成為當(dāng)前汽車壽命降低的重要原因之一。早在 20 世紀(jì) 80 年代，美國每年因汽車腐蝕所造成的損失高達(dá) 200 億美元 ，汽車常見的腐蝕部位及典型零件如下圖所示：

      所以，從汽車公司到消費(fèi)者，都非常重視汽車金屬零部件的腐蝕問題。
      鹽霧試驗(yàn)是檢驗(yàn)金屬零部件耐蝕性的重要手段，通常分為中性鹽霧(NSS)試驗(yàn)、醋酸鹽霧(ASS)試驗(yàn)、銅加速醋酸鹽霧(CASS)試驗(yàn)、循環(huán)鹽霧試驗(yàn)等幾大類。
      中性鹽霧試驗(yàn)是將樣品暴露于鹽霧箱中，利用噴霧裝置將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的氯化鈉溶液轉(zhuǎn)變成鹽霧，進(jìn)行自由沉降，使鹽霧能均勻地落在試樣表面，并通過維持鹽液膜的經(jīng)常性更新，使金屬表面加速腐蝕，適用于金屬及其合金，金屬或有機(jī)覆蓋層，陽極氧化膜和轉(zhuǎn)化膜等。
      醋酸鹽霧試驗(yàn)和銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn)，則是在中性鹽霧中加入醋酸甚至還有氯化銅，加速腐蝕過程。
      循環(huán)鹽霧試驗(yàn)則是一種綜合鹽霧試驗(yàn)，它通過中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱條件，通過潮濕環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但發(fā)生在表面，也發(fā)生在產(chǎn)品內(nèi)部  。循環(huán)鹽霧腐蝕試驗(yàn)更能檢驗(yàn)樣品的真實(shí)腐蝕狀態(tài)，也是鹽霧試驗(yàn)中最為嚴(yán)格的一種，主要用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和腐蝕嚴(yán)重的零部件，如排氣管、車架、油管、雨刮臂等。

 
2.循環(huán)腐蝕試驗(yàn)原理
     腐蝕一般分為兩種，即化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕是指金屬在干燥氣體和非電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學(xué)變化而導(dǎo)致的腐蝕，這類腐蝕沒有水介入；電化學(xué)腐蝕則是在有電解質(zhì)和水的作用下發(fā)生的，反應(yīng)時產(chǎn)生電流，形成電池。在電化學(xué)腐蝕中，電極電位低的金屬為陽極，電極電位高的為陰極，陽極失去電子成為金屬離子而進(jìn)入電解液，形成陽極腐蝕，而陰極接受電子，把電子轉(zhuǎn)移給電解質(zhì)溶液中的介質(zhì)離子，使得反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行 。
      循環(huán)鹽霧試驗(yàn)由于溫度和濕度不斷變化，有時有水的介入，屬于電化學(xué)腐蝕，有時沒有水的介入，屬于化學(xué)腐蝕。在試驗(yàn)中，鹽霧微粒沉降附著在材料表面后，便迅速吸潮溶解成氯化物的水溶液，在一定的溫濕度條件下，這種氯化物水溶液或離解后的氯離子，通過漆膜、鍍層或其他材料的微孔而滲入到材料體系內(nèi)部，從而引起金屬基材的腐蝕。試驗(yàn)一般進(jìn)行多個循環(huán)過程，模擬實(shí)際環(huán)境中的濕熱、干熱等極端氣候情況，特別是在水分蒸發(fā)、鹽沉積的試驗(yàn)階段，干燥的樣品表面上鹽溶液濃度較高，會導(dǎo)致覆蓋層表面腐蝕速率加快。除此之外，樣品由濕變干的過程中由于其表面與氧氣接觸充分，也直接加速了腐蝕反應(yīng) 。
 
3.常用的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
3. 1 國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 24195( ( 等同采用 ISO 16151) )
      GB/T 24195《金屬和合金的腐蝕 酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了 2 種方法：方法 A 只適用于金屬及其合金，金屬涂層(陰極涂層)，陽極氧化涂層，金屬材料上的有機(jī)涂層等，方法 B 主要適用于鋼板上的陽極涂層，鋼板上帶有轉(zhuǎn)化膜的陽極涂層等。
      方法 A 的循環(huán)過程如圖 1 所示，腐蝕過程分為酸性鹽霧腐蝕、干燥保持和潮濕保持 3 個階段，腐蝕溶液采用 5%的酸性氯化鈉溶液，pH 控制在 3.5 ± 0.1。

 
      方法 A 在試驗(yàn)中要求樣件擺放角度與垂直方向成20° ± 5°，鹽霧收集面積為 80 cm 2 ，連續(xù)噴霧 24 h 后鹽霧沉降率應(yīng)該在(1.5 ± 0.5) mL/h 范圍內(nèi)。試驗(yàn)周期根據(jù)零件的腐蝕程度而定，一般在3 ~ 180個周期內(nèi)選取。
方法 B 的循環(huán)過程如圖 2 所示，腐蝕過程同樣分為酸性鹽霧腐蝕、干燥保持、潮濕保持 3 個階段，腐蝕溶液為混合酸化鹽溶液，含有 NaCl、MgCl 2 、Na 2 SO 4 、CaCl 2 、KCl、NaHCO 3 、KBr、H 3 BO 3 、SrCl 2 和 NaF。pH 控制在 2.5 ± 0.1。
      方法 B 的樣件擺放角度及鹽霧沉降率與方法 A 的要求相同，試驗(yàn)周期也根據(jù)零件的腐蝕程度而定，一般在 12 ~ 192 個周期內(nèi)選取。
      GB/T 24195 規(guī)定，試驗(yàn)完成后自然干燥 1 h，用清水洗凈樣件后進(jìn)行評判。試驗(yàn)后外觀不能有明顯變化，腐蝕缺陷的數(shù)量和分布符合 GB/T 6461《金屬基體上金屬和其他無機(jī)覆蓋層 經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣和試件的評級》(等同采用 ISO 10289)的規(guī)定，機(jī)械性能和電化學(xué)性能不能有變化。
 
3. 2 大眾汽車標(biāo)準(zhǔn) PV 1210
      PV 1210 是德國大眾汽車公司的車身與附件循環(huán)鹽霧腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，是應(yīng)用最為廣泛的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)適用于有涂層的車身、車身薄板、結(jié)構(gòu)組件等試驗(yàn)樣品的腐蝕檢測。
      試驗(yàn)分為噴灑鹽霧、標(biāo)準(zhǔn)氣候保存、濕熱存放 3 個階段，如圖 3 所示。噴灑鹽霧按照 DIN 50021 標(biāo)準(zhǔn)中的 NSS法，NaCl 質(zhì)量濃度為(50 ± 5) g/L，噴灑時間4 h；標(biāo)準(zhǔn)氣候保存按照 DIN 50014 標(biāo)準(zhǔn)中的 23/50-2 條件，保持 4 h；濕熱存放按照 DIN 50017 標(biāo)準(zhǔn)中的恒態(tài)(KK)條件，(40 ± 3) °C、濕度 100%下存放 16 h，5 個循環(huán)以后在標(biāo)準(zhǔn)氣候保存 2 d 再繼續(xù)進(jìn)行。

 
      試驗(yàn)可以進(jìn)行 15、30、60 或 90 個循環(huán)，然后評判樣件的腐蝕，包括腐蝕種類(覆層或基材腐蝕)、腐蝕形式(平面腐蝕或邊緣腐蝕)以及腐蝕的進(jìn)展情況(附著力下降情況、是否有氣泡產(chǎn)生)。
 
 
3. 3 通用汽車標(biāo)準(zhǔn) GMW14872
     GMW14872 是美國通用汽車公司的循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車金屬零部件，試驗(yàn)過程包括鹽水噴霧、常溫存儲、濕度存儲、干燥存儲等多個階段，如圖 4 所示。在鹽水噴霧階段，溶液組成為 NaCl0.9%、CaCl 2 0.1%、NaHCO 3 0.075%；在常溫存儲階段，溫度(25 ± 3) °C，濕度 45% ± 10%，持續(xù) 8 h；在濕度存儲階段，溫度(49 ± 2) °C，濕度 100%，持續(xù) 8 h；在干燥存儲階段，溫度(60 ± 2) °C，濕度 ≤ 30%，持續(xù) 8 h。

 
      對于外飾零部件，每個循環(huán)噴鹽霧 4 次，28 個循環(huán)無表面腐蝕，52 個循環(huán)無基材腐蝕；對于內(nèi)飾零部件，5 個循環(huán)噴一次鹽霧，根據(jù)位置不同，最高要求22 個循環(huán)表面無腐蝕，40 個循環(huán)無基材腐蝕；對于發(fā)動機(jī)艙零部件，最高要求每個循環(huán)噴鹽霧 4 次，9 個循環(huán)無表面腐蝕，51 個循環(huán)無基材腐蝕；對于車底零部件，每個循環(huán)噴鹽霧 4 次，最高要求 6 個循環(huán)無表面腐蝕，68 個循環(huán)無基材腐蝕。
 
3. 4 克萊斯勒汽車標(biāo)準(zhǔn) SAE J2334
      SAE J2334 是由國際汽車工程師學(xué)會汽車腐蝕與防護(hù)委員會制定的裝飾用材料腐蝕實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，適用于評價特定涂裝體系、基材、工藝或設(shè)計(jì)的防腐性能。試驗(yàn)過程包括濕度存儲、鹽水噴霧和高溫存儲3 個階段(見圖 5)：濕度存儲要求濕度為 100%、溫度50 °C，保持 6 h；鹽水噴霧 15 min，溶液含 0.5% NaCl、0.1% CaCl 2 和 0.075% NaHCO 3 ；高溫存儲要求溫度為60°C、濕度 50%，存儲 17 h 45 min。
      對于腐蝕嚴(yán)重的外觀件和開閉件，如雨刮刮桿及B 柱、C 柱外飾板等，要求 60 個循環(huán)以后無腐蝕，120 個循環(huán)以后無功能損失；對于駕駛艙及內(nèi)部可以看到的零部件，如內(nèi)開拉手、座椅頭枕支撐架等，要求30 個循環(huán)無腐蝕，120 個循環(huán)無功能損失。

 
3. 5 日產(chǎn)工程標(biāo)準(zhǔn) M0158
      日產(chǎn)汽車的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)針對零部件不同的腐蝕程度提供了 3 種不同的循環(huán)方法，分別如圖6 ~ 8 所示。

 
      第一種方法適用于一般腐蝕的零部件，如車身部件、緊固件等，整個循環(huán)分為中性鹽霧腐蝕、干燥保持、潮濕保持 3 個階段，總時間為 8 h。
      第二種方法適用于外板等腐蝕較嚴(yán)重的部件，在第一種試驗(yàn)循環(huán)的基礎(chǔ)上增加了潮濕保持和干燥保持的循環(huán)次數(shù)。
      第三種方法適用于內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重的部件，將中性鹽霧改為鹽水浸泡，試驗(yàn)條件比前兩種方法更加嚴(yán)格。
 
3. 6 上汽榮威SMC 30054( ( 等同采用RES 30.CT.119) )
       SMC 30054 是上海汽車集團(tuán)股份有限公司的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。首先噴灑鹽霧 6 h，然后分別在高溫高濕和高溫干燥兩種環(huán)境下存儲。循環(huán)試驗(yàn)條件見圖 9。
       具體的循環(huán)次數(shù)根據(jù)零件的腐蝕程度和安裝部位而定，一般在 20 ~ 720 個循環(huán)的范圍內(nèi)選取。
 
 
4. 總結(jié)
       通過以上對比可以看出，各個標(biāo)準(zhǔn)雖然內(nèi)容不盡相同，但基本的試驗(yàn)階段大致相同，均包括了鹽霧階段、干燥階段和潮濕階段。國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 24195 將循環(huán)鹽霧分為兩種，針對不同的腐蝕情況進(jìn)行不同時間的鹽霧噴灑，針對性和可操作性強(qiáng)，而且也是循環(huán)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)中唯一采用酸性鹽霧條件的標(biāo)準(zhǔn)。
       而根據(jù)不同的試驗(yàn)條件及標(biāo)準(zhǔn)來看，歐美的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)大多采用相同的循環(huán)過程，通過不同的循環(huán)時間來模擬不同的腐蝕程度；日系標(biāo)準(zhǔn)則細(xì)分腐蝕部位，針對不同的零件制定不同的腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，模擬更加真實(shí)。國內(nèi)自主品牌車企大多數(shù)沒有自己制定循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而是借鑒國外標(biāo)準(zhǔn)，腐蝕要求較低，所以在循環(huán)腐蝕試驗(yàn)方面需加強(qiáng)。
       總之，循環(huán)鹽霧試驗(yàn)可以通過不同的溫度和濕度變化，模擬用戶實(shí)際使用狀況，相對于中性鹽霧試驗(yàn)而言更能夠加速腐蝕，更能體現(xiàn)出零部件的抗腐蝕性能。通過循環(huán)鹽霧腐蝕試驗(yàn)，在金屬零部件的開發(fā)前期進(jìn)行有效的防腐控制，對延長金屬零部件的使用壽命有重要意義。
 
武漢金測檢測鹽霧試驗(yàn)優(yōu)勢 
       武漢金測檢測技術(shù)有限公司引進(jìn)多臺先進(jìn)的鹽霧試驗(yàn)箱，設(shè)備智能精密，可針對汽車零部件產(chǎn)品，為客戶提供中性鹽霧試驗(yàn)、醋酸鹽霧試驗(yàn)（AASS），銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn)（CASS）等試驗(yàn)服務(wù)；測試溫度范圍為35℃～55℃，測試濕度范圍為85%~100%，公司憑借在汽車檢測領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，為汽車制造廠商提供鹽霧試驗(yàn)等相關(guān)測試結(jié)果的應(yīng)對解決方案，檢測完成可出具專業(yè)檢測報(bào)告。

測試范圍包括：
適用于零部件、電子五金元件、金屬材料的防護(hù)層以及工業(yè)產(chǎn)品的鹽霧腐蝕試驗(yàn)。
 
測試標(biāo)準(zhǔn)包括：
GB/T2423.17_2018;
GB/T10125-1997;
GB10587;GB6460;GB1771;
ASTMB117;GJB150;
GJB150.11A_2009;
DIN50021-75;ISO3768、3769、3770;
CNS 3627、3885、4159、7669、8866;
JISD-0201、H-8502、H-8610、K-5400、Z-2371等標(biāo)準(zhǔn)。
客戶可根據(jù)產(chǎn)品屬性、使用環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)來確定鹽霧試驗(yàn)條件，選擇合適的鹽霧試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)。
 
      做汽車零部件的鹽霧試驗(yàn)想確保試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性與有效性，檢測公司設(shè)備和技術(shù)人員是關(guān)鍵。武漢金測檢測檢測工程師不僅具備扎實(shí)的專業(yè)知識和專業(yè)技能，還擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，公司長期與武漢郵科院旗下單位、漢陽專汽所、富士康等單位保持著密切合作，為各企業(yè)客戶提供高效專業(yè)的檢測技術(shù)服務(wù)。