Uitgebreide gids voor corrosietesten:methoden, normen en apparatuur (SST, CCT en meer)

Corrosie vormt een aanzienlijke bedreiging voor de levensduur en veiligheid van metalen en coatings die in grote industrieën worden gebruikt. Het begrijpen van het vermogen van een materiaal om corrosieve omgevingen te weerstaan ​​is van cruciaal belang voor het garanderen van betrouwbaarheid en duurzaamheid. Dit artikel behandelt de meest gebruikte corrosietestmethoden/-technieken, hun procedures, toepasselijke normen en de benodigde apparatuur voor elke test. Daarnaast gaan we dieper in op de zoutsproeitest. 

Wat is de corrosietest?

Corrosietests omvatten verschillende procedures die worden gebruikt om te evalueren hoe goed materialen, vooral metalen en hun coatings, de schadelijke effecten van corrosie kunnen weerstaan. Corrosie treedt op wanneer metalen chemisch reageren met hun omgeving, wat leidt tot roest, bederf en uiteindelijk falen van componenten. Het belangrijkste doel van de corrosietest is ervoor te zorgen dat beschermende coatings of materialen bestand zijn tegen corrosieve omstandigheden, waardoor de duurzaamheid en goede werking van onderdelen die worden blootgesteld aan zware omstandigheden worden gegarandeerd.

Deze tests simuleren corrosieve omstandigheden op een gecontroleerde en versnelde manier om te voorspellen hoe materialen zich in de loop van de tijd zullen gedragen. Door dit te doen kunnen ingenieurs en fabrikanten de levensduur, betrouwbaarheid en effectiviteit van zowel de basismaterialen als hun beschermende coatings beoordelen voordat ze in echte toepassingen worden gebruikt. Dit helpt onverwachte storingen, dure reparaties en veiligheidsproblemen te voorkomen.

Verschillende soorten corrosietestmethoden

Corrosietestmethoden variëren afhankelijk van de branche en specifieke vereisten. Standaarden die zijn opgesteld door organisaties zoals DIN of ISO, of regelgeving van autofabrikanten, kunnen bijvoorbeeld verschillende testtechnieken voorschrijven. Hier zijn enkele veelvoorkomende soorten corrosietests met hun normen, procedures, toepassingen, enz.

1. Zoutsproeitest (SST)

De zoutsproeitest, ook bekend als de zoutmisttest of SST-corrosietest, is een sterk gestandaardiseerde en veelgebruikte versnelde corrosietest waarbij gecoate of ongecoate metaalmonsters worden blootgesteld aan een gecontroleerde, zeer corrosieve omgeving in een afgesloten kamer. Deze omgeving wordt gecreëerd door een fijne nevel van een zoutwateroplossing (meestal natriumchloride) op de monsters te spuiten. De zoute mist simuleert barre omstandigheden zoals die in maritieme of industriële atmosferen, waardoor materialen sneller corroderen.

Wat is het doel van de zoutsproeitest?

Het primaire gebruik van de zoutsproeitest is het beoordelen van de duurzaamheid en effectiviteit van beschermende coatings tegen corrosie. Door tijdens de test te observeren hoe lang een coating bestand is tegen de vorming van roest of andere corrosieproducten, kunnen fabrikanten en ingenieurs snel verschillende coatings of materialen vergelijken en voorspellen hoe de producten in de loop van de tijd bij feitelijk gebruik zullen presteren.

Soorten zoutsproeitests

Er zijn verschillende soorten zoutsproeitests gebaseerd op de norm DIN EN ISO 9227, waaronder Neutral Salt Spray (NSS), Acetic Acid Salt Spray (AASS) en Copper-Accelerated Salt Spray (CASS).

Procedure (hoe u een NSS-test uitvoert)

• Testmonsters worden in het rek geplaatst zodat ze elkaar slechts op een paar punten raken en onder een hoek van 15-25° ten opzichte van de verticaal worden geplaatst om te voorkomen dat er condensaat op de monsters eronder druppelt.
• De standaardgrootte van het monster is gewoonlijk 75 × 150 mm, maar er kunnen ook andere maten worden gebruikt op basis van specifieke testvereisten.
• Een 5% NaCl-oplossing (50 ± 5 g/L) met een pH van 6,5 tot 7,2 wordt in de testkamer verneveld om een dichte zoute mist te creëren.
• De temperatuur in de testkamer wordt gedurende de gehele testduur op 35 ± 2°C gehouden.
• Het sproeimondstuk werkt met een overdruk van 0,7 tot 1,4 bar en levert een zoutoplossing met een opvangsnelheid van 1–2 ml per uur per 80 cm² oppervlak.
• Testmonsters worden vóór het testen gereinigd en ontvet om onbedoelde chemische reacties te voorkomen.
• De blootstellingsduur varieert afhankelijk van de productspecificaties en kan variëren van enkele uren tot meerdere dagen of weken.
• Tijdens de test worden de temperatuur, vochtigheid en zoutconcentratie voortdurend gecontroleerd en gedocumenteerd om consistente omstandigheden te garanderen.
• Na de blootstellingsperiode worden de monsters uit de kamer verwijderd en indien nodig gespoeld om losse corrosieproducten weg te spoelen.
• De geïnspecteerde monsters worden visueel beoordeeld op tekenen van corrosie, zoals rode roest, witte roest, blaarvorming, kruip door corrosie of putjes.
• Aanvullende evaluaties kunnen bestaan uit het registreren van de tijd totdat de eerste corrosie optreedt, het tellen van defecten, metingen van massaveranderingen of microstructurele analyse.

Normen

• ASTM B117
• UNI EN ISO 9227:2006
• JIS Z2371
• ASTM G85

Uitrusting

• Zoutsproeitestkamer met temperatuur- en vochtigheidsregeling.
• Zoutoplossingreservoir en sproeikoppen.
• pH-meter voor het monitoren van oplossingen.

2. Cyclische corrosietesten (CCT)

Cyclic Corrosion Testing (CCT) is een geavanceerde laboratoriumtechniek die de corrosieprocessen die materialen ervaren in reële omgevingen simuleert en versnelt. In tegenstelling tot traditionele corrosietests, zoals de zoutsproeitest, repliceert CCT de natuurlijke cyclische veranderingen in de omgeving door monsters automatisch door verschillende omgevingsomstandigheden te laten lopen in een gecontroleerde kamer, waarbij zoutmist, droogfasen en vochtige of condensatiefasen worden nagebootst. Door dit te doen genereert CCT corrosieschadepatronen, zoals roest, blaarvorming en spleetcorrosie, die sterk lijken op de patronen die van nature voorkomen, maar in een veel korter tijdsbestek. De test kan verschillende corrosiemechanismen evalueren, waaronder algemene corrosie, galvanische corrosie en spleetcorrosie. CCT is voornamelijk ontwikkeld binnen de auto-industrie als reactie op de beperkingen van de standaard zoutsproeitest, die vaak niet goed correleert met de daadwerkelijke atmosferische corrosie die door voertuigen wordt ervaren.

Procedure

• Monstervoorbereiding:reinig testmonsters met gedestilleerd of gedemineraliseerd water en droog ze met absorberend papier voordat u gaat testen.
• Testopstelling:plaats monsters in een corrosiekamer die natuurlijke vervuiling simuleert door ze bloot te stellen aan gecontroleerde zoutnevel, vochtigheid, temperatuur en droogcycli.
• Blootstelling aan zoutnevel:Stel monsters periodiek bloot aan een zoute nevel (doorgaans 1% NaCl-oplossing bij ongeveer 35°C) gedurende een bepaalde tijd om vervuiling door chloride-ionen te simuleren.
• Vochtigheids- en vochtfase:Stel monsters bloot aan een hoge relatieve vochtigheid (ongeveer 95%) bij verhoogde temperaturen (meestal 35–50°C) om vochtige, corrosieve omstandigheden na te bootsen.
• Gecontroleerde droogfase:Onderwerp monsters aan een lagere luchtvochtigheid (20–55%) en gematigde tot hoge temperaturen (35–60°C) om droogperioden tussen natte blootstelling te simuleren.
• Cyclusherhaling:Herhaal de bovenstaande fasen in cycli variërend in duur (8 tot 24 uur per cyclus) en totaal aantal (van 18 tot 63 of meer), afhankelijk van het specifieke testprotocol.
• Tussentijdse onderzoeken:Inspecteer monsters met gespecificeerde cyclusintervallen (bijvoorbeeld na 6, 21, 30, 48 of 63 cycli) om te controleren op corrosieproducten en schade aan oppervlakken, randen en interfaces.
• Reiniging na de test:spoel de monsters na voltooiing van de cycli lichtjes af met gedemineraliseerd water en droog ze vóór de definitieve analyse.
• Schade-evaluatie (voor gecoate monsters):Trek voor geverfde monsters lijnen door de coating voordat u gaat testen en meet de corrosieprogressie en het verlies aan verfhechting na bepaalde cyclusnummers met behulp van methoden zoals tape-trektests.
• Resultaatanalyse:Beoordeel corrosie door de aanwezigheid van roest, blaarvorming, loslating van de verf en de mate waarin de corrosie zich via de getekende lijnen verspreidt, op te merken, om de corrosieweerstand van coatings of materialen te bepalen.

Normen

• ASTM G85
• ISO 9227

Uitrusting

• Cyclische corrosietestkamer met programmeerbare temperatuur-, vochtigheids- en zoutsproeicontrole.
• Zoutsproeiers en oplossingsreservoirs.
• Omgevingssensoren om de pH, temperatuur en relatieve vochtigheid te controleren.

3. Elektrochemische corrosietesten

Elektrochemische corrosietesten zijn een techniek die de corrosieweerstand van metalen en legeringen evalueert door hun elektrochemische gedrag te analyseren bij blootstelling aan corrosieve omgevingen. Bij deze methode wordt een testmonster (meestal een metaal of legering) ondergedompeld in een speciaal gekozen elektrolytoplossing die de corrosieve omstandigheden simuleert die het materiaal bij daadwerkelijk gebruik kan tegenkomen. Door de elektrische potentiaal en stroom tussen het monster (werkelektrode) en een referentie-elektrode in de oplossing te monitoren, levert de test kwantitatieve gegevens op over hoe het metaal elektrochemisch reageert, wat rechtstreeks verband houdt met de gevoeligheid voor corrosie. Het principe achter deze tests is gebaseerd op de elektrochemische aard van corrosie, waarbij oxidatie- en reductiereacties betrokken zijn. Terwijl het metaal corrodeert, komen er elektronen vrij (oxidatie), die door het metaal stromen en worden verbruikt door reductiereacties in de elektrolyt. Het meten van deze elektronenstromen (stromen) en potentiëlen maakt karakterisering van corrosiesnelheden en -mechanismen mogelijk. Bovendien kan de test, door gecontroleerde spanningen of stromen toe te passen, corrosieprocessen versnellen, waardoor milieueffecten op de lange termijn binnen een korter tijdsbestek worden gesimuleerd.

Procedure

• Voorbereiding van het monster:Reinig en bereid het monster van metaal of legering voor om een consistent en reproduceerbaar testoppervlak te garanderen.
• Opstelling van elektrochemische cel:plaats het monster (werkelektrode), referentie-elektrode en tegenelektrode in een elektrolytoplossing die de testomgeving nabootst.
• Verbinding met potentiostaat:sluit de elektroden aan op een potentiostaatinstrument om de elektrische potentiaal en stroom te controleren en te meten.
• Equilibratie:laat het monster stabiliseren in de elektrolyt om een stabiel corrosiepotentieel te bereiken (open circuit potentieel).
• Testspanning of -stroom toepassen:voer de gewenste elektrochemische test uit (bijvoorbeeld potentiodynamische polarisatie, lineaire polarisatieweerstand) door een gecontroleerde potentiaal of stroom op de werkelektrode aan te leggen.
• Gegevensverzameling:registreer de huidige respons versus het toegepaste potentieel of de tijd, afhankelijk van het testtype.
• Gegevensanalyse:analyseer de resulterende curven en metingen om corrosieparameters te extraheren, zoals corrosiepotentieel, corrosiestroomdichtheid, polarisatieweerstand en corrosiesnelheid.
• Interpretatie:Gebruik de gegevens om de corrosiegevoeligheid, het passivatiegedrag of de risico's van galvanische corrosie te beoordelen en materialen of oppervlaktebehandelingen te vergelijken.
• Resultaten rapporteren:documenteer bevindingen voor technische beslissingen over materiaalkeuze, beschermende coatings of verdere testbehoeften.

Normen

• ASTM F2129
• ASTM G71
• ASTM G59

Uitrusting

• Werkelektrode
• Referentie-elektrode
• Tegenelektrode
• Elektrolytoplossing
• Potentiostaat

4. Testen op intergranulaire corrosie (IGC)

Intergranulaire corrosietesten zijn een gespecialiseerde evaluatietechniek voor het detecteren en meten van de gevoeligheid van metalen, met name legeringen zoals austenitisch roestvast staal en legeringen op nikkelbasis, voor intergranulaire corrosie (IGC). Intergranulaire corrosie is een vorm van plaatselijke corrosie die de korrelgrenzen (grensvlakken tussen kristallieten of korrels) aantast in plaats van de korrels zelf. Dit komt vaak voor bij legeringen die anderszins corrosiebestendig zijn maar specifieke warmtebehandelingen of lasprocessen hebben ondergaan, wat leidt tot sensibilisatie, een toestand waarbij chroom of andere beschermende elementen aan de korrelgrenzen zijn uitgeput als gevolg van het neerslaan van verbindingen zoals chroomcarbiden. Het testen is belangrijk omdat intergranulaire corrosie de mechanische integriteit van metalen ernstig kan verzwakken zonder duidelijke uiterlijke tekenen, waardoor het materiaal vatbaar wordt voor onverwachte storingen in kritische toepassingen zoals de lucht- en ruimtevaart, kernenergie, chemische verwerking en infrastructuur. Bij het testen worden metalen exemplaren blootgesteld aan agressieve chemische oplossingen onder gecontroleerde temperaturen en tijden die corrosie langs de korrelgrenzen bevorderen als het materiaal gevoelig is. De mate van aanval wordt vervolgens visueel beoordeeld of door middel van gewichtsverlies, microstructureel onderzoek of mechanische tests.

Procedure

• Monstervoorbereiding:Snijd het metalen monster en bereid het voor op de vereiste afmetingen en oppervlakteafwerking.
• Reinigen:maak het monster grondig schoon om vet, vuil of oxiden te verwijderen die de test kunnen beïnvloeden.
• Sensibilisatie (indien van toepassing):Behandel het monster met warmte bij specifieke temperaturen (typisch 500–800°C voor roestvrij staal) om sensibilisatie en neerslag van chroomcarbide te veroorzaken.
• Chemische blootstelling:Dompel het monster onder in een specifieke corrosieve chemische oplossing (bijvoorbeeld oxaalzuur, ijzersulfaat-zwavelzuur, salpeterzuur, kopersulfaat-zwavelzuur) bij een gecontroleerde temperatuur en duur volgens de gekozen testmethode.
• Spoelen en drogen:Spoel het monster na blootstelling af met gedestilleerd water en droog het goed om de reactie te stoppen.
• Evaluatie:Onderzoek het monster op aantasting door corrosie. Dit kan bestaan uit visuele inspectie, microscopisch onderzoek van korrelgrenzen, het meten van gewichtsverlies of mechanische tests (bijvoorbeeld de Charpy-impacttest).
• Interpretatie:Vergelijk de resultaten met standaardcriteria om de gevoeligheid voor intergranulaire corrosie te bepalen.

Normen

• ASTM A262 (roestvrij staal)
• ASTM G28 (nikkellegeringen)

Uitrusting

• Oven of warmtebehandelingsoven
  
• Chemische baden/containers
  
• Temperatuurcontrolesysteem
  
• Analytische balans
  
• Microscoop (optisch of metallurgisch)
  
• Etsapparatuur
  
• Veiligheidsuitrusting

5. Corrosietest voor koperstrips

De koperstripcorrosietest is een gestandaardiseerde laboratoriummethode die wordt gebruikt om de corrosieve effecten van aardolieproducten, zoals brandstoffen en smeermiddelen, op metalen, met name koper, te controleren. Het primaire doel is om de relatieve mate van corrosiviteit van een aardolieproduct te beoordelen door de interactie ervan met koper te simuleren onder gecontroleerde temperatuur- en tijdomstandigheden. Ruwe aardolie bevat zwavelverbindingen, waarvan er vele tijdens de raffinage worden verwijderd; de resterende zwavelverbindingen kunnen echter nog steeds metaalcorrosie veroorzaken. Deze corrosiviteit is niet direct evenredig met het totale zwavelgehalte, maar hangt af van de chemische aard van de aanwezige zwavelsoorten. Bij de test wordt een gepolijste koperen strip ondergedompeld in een afgemeten volume van het aardoliemonster en onder gespecificeerde omstandigheden verwarmd. Na de verwarmingsperiode wordt de strip verwijderd, gereinigd en visueel onderzocht op aanslag of corrosie. De resulterende verkleuring of aanslag op de koperen strip wordt vergeleken met een reeks gestandaardiseerde kleurplaten gedefinieerd door ASTM om het niveau van corrosiviteit te classificeren. De test wordt veel gebruikt in de aardolie-industrie als onderdeel van kwaliteitscontrole en processen voor naleving van specificaties voor brandstoffen, oplosmiddelen en oliën.

Procedure

• Bereid de koperen strip voor door deze te polijsten tot een gecontroleerde oppervlakteafwerking, waarbij alle oneffenheden en oxidatie worden verwijderd.
• Plaats 30 ml van het petroleummonster, vrij van gesuspendeerd water, in een schone, droge glazen reageerbuis.
  Dompel de koperen strip onmiddellijk na het polijsten onder in het monster in de reageerbuis.
• Sluit de reageerbuis af (of plaats hem in een drukvat voor bepaalde brandstoffen) en verwarm hem gedurende de voorgeschreven tijd in een temperatuurgecontroleerd bad op de aangegeven temperatuur.
• Na het verwarmen verwijdert u de reageerbuis of het vat uit het bad en koelt u deze, indien van toepassing, af door onderdompeling in water.
• Trek de koperen strip terug met een pincet en was deze onmiddellijk met een geschikt oplosmiddel om het resterende monster te verwijderen.
• Droog de strip en vergelijk visueel de aanslag en kleur met ASTM Copper Strip Corrosion Standard-platen onder constante verlichting.
• Classificeer de corrosieclassificatie volgens de meest overeenkomende standaardplaat.

Normen

• ASTM D130 (standaardtestmethode voor de corrosiviteit van koper uit aardolieproducten)

Uitrusting

• Koperstripcorrosiedrukvat
• Reageerbuisjes van borosilicaatglas
• Temperatuurgecontroleerde testbaden
• Apparaten voor temperatuurdetectie
• Polijstbankschroef en schuurmiddelen
• Tang
• Wasoplosmiddel
• Timingsapparaat
• Kijkbuisjes en ASTM-standaardplaten

6. Onderdompelingstesten

Dompelcorrosietesten zijn een veelgebruikte laboratoriummethode om de corrosieweerstand van materialen te evalueren bij blootstelling aan agressieve vloeibare omgevingen. Bij deze test worden materiaalmonsters, vaak corrosiecoupons genoemd, gedurende een vooraf bepaalde periode volledig ondergedompeld in een gecontroleerde corrosieve oplossing, zoals een zoutwateroplossing of een zuur medium. Analyseer na de test factoren zoals gewichtsverlies van het materiaal, corrosiesnelheid en oppervlaktedegradatie om het type en de ernst van de corrosie te bepalen door zowel visuele inspectie als berekening, en voltooi vervolgens de evaluatie van de materiaalprestaties onder de geteste omstandigheden. De test is zeer waardevol in sectoren als de automobielsector, de ruimtevaart, de chemische verwerking en de elektronica, waar materialen en beschermende coatings bestand moeten zijn tegen blootstelling aan vocht, zout, zuren of andere corrosieve stoffen. 

Procedure

• Voorbereiding van het monster:Knip en vorm de monstercoupons tot standaardafmetingen, waarbij eventueel spanningen of spleetvormers worden toegepast om reële omstandigheden te simuleren.
• Reiniging vóór de test:reinig de monsters grondig met een nylonborstel of niet-gechloreerd schuurmiddel, en spoel vervolgens af met gedestilleerd water om verontreinigingen te verwijderen.
• Metingen vooraf:meet en noteer het oorspronkelijke gewicht en de afmetingen van elk exemplaar nauwkeurig.
• Testoplossing voorbereiden:Formuleer de corrosieve oplossing (bijvoorbeeld 3,5% NaCl) en pas parameters zoals pH en temperatuur aan volgens de teststandaard.
• Onderdompeling instellen:Hang de monsters op in de oplossing en zorg ervoor dat er geen contact is tussen de monsters of de wanden van de container, en handhaaf een gecontroleerde temperatuur, beluchting en beweging indien nodig.
• Blootstelling:laat specimens gedurende de aangegeven tijd ondergedompeld blijven, doorgaans van 24 uur tot enkele weken.
• Verwijdering na de test:verwijder de monsters voorzichtig en voer een visuele inspectie uit, vaak met optische vergroting, om plaatselijke corrosie op te sporen.
• Reiniging na de test:Verwijder corrosieproducten van de monsters volgens de normen zonder het basismetaal te verwijderen.
• Eindmetingen:Weeg en meet de monsters opnieuw na het schoonmaken om het massaverlies te bepalen.
• Gegevensanalyse:bereken de corrosiesnelheid aan de hand van het gemeten massaverlies, de blootstellingstijd, het oppervlak en de dichtheid van het monster; evalueer het type en de ernst van de corrosie.
• Rapportage:documenteer alle testparameters, observaties, metingen en berekeningen van de corrosiesnelheid ter ondersteuning van de materiaalevaluatie en -selectie.

Normen

• ASTM G31 (standaardpraktijk voor het testen van metalen bij onderdompeling in laboratoria)

Uitrusting

• Corrosiecoupons
• Analytische balans
• Bijtende testoplossingen
• Testvaartuigen
• Ophangapparaat
• Temperatuurcontrolesystemen
• Beluchtings- en roerapparatuur
• Reinigingsgereedschappen
• Optische microscopen of scanning-elektronenmicroscopen (SEM)
• Tools voor gegevensregistratie en -analyse

7. Spleetcorrosietesten

Spleetcorrosietesten zijn een gecontroleerde laboratoriummethode die gewoonlijk wordt gebruikt om te bepalen hoe goed roestvast staal en aanverwante legeringen bestand zijn tegen plaatselijke corrosie die optreedt in krappe, besloten ruimtes die bekend staan als spleten. Deze spleten creëren omgevingen waarin corrosieve stoffen zich concentreren, waardoor de beschermende oxidelaag op metalen wordt afgebroken, wat tot versnelde corrosie leidt. Bij de methode wordt gebruik gemaakt van een ijzerchlorideoplossing, die dient als een agressieve, oxiderende chlorideomgeving om het corrosieproces te versnellen. Een spleetvormer met vaste geometrie wordt op het metalen preparaat geplaatst om een ​​consistente spleetruimte te creëren. Deze opstelling provoceert en meet hoe snel spleetcorrosie begint en voortschrijdt, waardoor een manier wordt geboden om verschillende legeringen te vergelijken onder gestandaardiseerde, reproduceerbare omstandigheden.

Procedure

• Bereid het legeringsmonster voor door mechanisch te slijpen en chemisch te beitsen om onzuiverheden op het oppervlak te verwijderen.
• Bevestig een inerte spleetvormer met bekende geometrie op het oppervlak van het preparaat om een spleetomgeving te simuleren.
• Dompel het preparaat met de spleetvormer onder in een ijzerchloride-oplossing die op een bepaalde concentratie wordt gehouden.
• Reguleer de temperatuur van de oplossing, op omgevings- of verhoogd niveau, om het begin van corrosie te bespoedigen.
• Laat het monster gedurende een vast tijdsbestek, doorgaans 24 tot 72 uur, in de corrosieve oplossing weken.
• Verwijder het monster en maak het schoon met behulp van gestandaardiseerde methoden om corrosieresten te verwijderen zonder het basismetaal te beschadigen.
• Onderzoek het oppervlak visueel op de aanwezigheid van putten of spleetcorrosie.
• Meet het gewicht van het monster voor en na het testen om de mate van materiaalverlies te beoordelen.
• Documenteer de testparameters en resultaten om vergelijking en evaluatie van de corrosieweerstand van verschillende materialen te vergemakkelijken.

Normen

• ASTM G48 (standaard testmethoden voor weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie)

Uitrusting

• Testbonnen gemaakt van roestvrij staal of soortgelijke legeringen
• Niet-reactieve spleetvormers (bijvoorbeeld PTFE-inzetstukken) om de spleet te vormen
• IJzerchloride-oplossing met gecontroleerde concentratie en zuiverheid
• Temperatuurgecontroleerde kamers of baden
• Analytische weegschaal voor nauwkeurig wegen
• Hulpmiddelen en chemicaliën voor de voorbereiding van het oppervlak van monsters (slijpen en beitsen)
• Reinigingsoplossingen en apparatuur voor behandeling na de test
• Visuele hulpmiddelen zoals microscopen of vergrootglazen

8. Galvanische corrosietesten

Galvanische corrosietesten zijn een laboratorium- en veldevaluatiemethode die wordt gebruikt om het corrosiegedrag te bestuderen van twee of meer ongelijksoortige metalen die elektrisch met elkaar zijn verbonden terwijl ze zijn ondergedompeld in een elektrolyt. Wanneer twee verschillende metalen in elektrisch contact komen in een corrosieve waterige omgeving, zoals zout water of andere elektrolyten, vindt er een elektrochemische reactie plaats waarbij het metaal met de meer negatieve elektrodepotentiaal (de anode) bij voorkeur corrodeert om het andere metaal (de kathode) te beschermen. Dit proces, bekend als galvanische corrosie of contactcorrosie, kan een versnelde achteruitgang van het anodische metaal veroorzaken, wat kan leiden tot materiaalfalen als het niet op de juiste manier wordt beheerd. Dit is een belangrijke manier om te begrijpen hoe verschillende materiaalcombinaties op elkaar inwerken in omgevingen waar vloeibare elektrolyten aanwezig zijn, maar zonder significante stroming die erosie-corrosie of cavitatie kan veroorzaken.

Procedure

• Selecteer de metalen of legeringen die moeten worden getest en bereid de monsters voor door ze schoon te maken en het oppervlak af te werken om consistente en reproduceerbare oppervlakken te garanderen.
• Verbind de monsters elektrisch met behulp van niet-corroderende verbindingen, zoals draden voor laboratoriumtests of fysieke verbindingen zoals draadstangen of hardsolderen voor veldtests, waarbij u ervoor zorgt dat de verbinding geen extra corrosie-effecten veroorzaakt.
• Monteer de gekoppelde samples in niet-geleidende houders die verontreiniging of spleetcorrosie tijdens het testen voorkomen.
• Dompel het geheel onder in een gekozen elektrolytoplossing, waarbij doorgaans de gebruiksomgeving wordt gesimuleerd, waarbij u ervoor zorgt dat de elektrolyt in rust is of weinig stroom heeft om erosie-corrosie-effecten te voorkomen.
• Handhaaf de blootstelling gedurende een vooraf bepaalde tijd die voldoende is om de levensduur te simuleren of om een stabiel corrosiegedrag te bereiken.
• Meet regelmatig het galvanische stroom- en potentiaalverschil tijdens de blootstelling om de corrosieactiviteit te controleren.
• Verwijder de monsters volgens een gepland schema en reinig corrosieproducten zorgvuldig met behulp van gestandaardiseerde methoden zonder het basismetaal te beschadigen.
• Voer visuele inspecties uit en documenteer het uiterlijk van corrosie, inclusief het fotograferen van de monsters voor en na het reinigen.
• Weeg de monsters voor en na de blootstelling om het metaalverlies te berekenen, of gebruik alternatieve evaluatiemethoden zoals diktemetingen of metallografische analyse als het meten van het massaverlies niet haalbaar is.
• Vergelijk de corrosiesnelheden en het gedrag van gekoppelde monsters met die van ontkoppelde controlemonsters om het galvanische effect te beoordelen en versnellingsfactoren te berekenen.
• Analyseer gegevens statistisch als er meerdere replicaties worden getest om betrouwbaarheidsintervallen te schatten en de voorspellende betrouwbaarheid te verbeteren.
• Stel een gedetailleerd rapport op, inclusief specimenbeschrijvingen, testomstandigheden, omgevingsgegevens, corrosieresultaten en eventuele observaties die relevant zijn voor het gedrag van galvanische corrosie.

Normen

• ASTM G71 (standaardgids voor het uitvoeren en evalueren van galvanische corrosietests)

Uitrusting

• Metalen exemplaren van geselecteerde legeringen en metalen
• Elektrische aansluitmaterialen
• Niet-geleidende preparaathouders of -houders
• Elektrolytoplossingen die representatief zijn voor serviceomgevingen
• Tanks of corrosiecellen met gecontroleerde omgeving
• Potentiostaat of nulweerstandsampèremeter (ZRA)
• Een analytische balans met hoge precisie
• Hulpmiddelen voor oppervlaktevoorbereiding
• Reinigingsborstels en schrapers
• Vergrotingsapparaten (microscoop, vergrootglas)
• Camera's voor fotografische documentatie

Als het om andere typen gaat, is vochttesten een methode om de invloed van vocht op corrosie te schatten, maar niet als een directe corrosietest zoals zoutsproeitests of cyclische corrosietests. Er zijn veel ASTM-normen voor corrosietesten; vindt u de juiste procedures en metingen om de mate van corrosieweerstand van een bepaald materiaal te onderzoeken en evalueren. 

Voornaamste gebruik van de zoutsproeitest

De zoutsproeitest wordt voornamelijk gebruikt voor kwaliteitscontrole en niet voor het voorspellen van de daadwerkelijke corrosieweerstand op lange termijn onder reële omstandigheden. Het helpt fabrikanten bij het monitoren van coatingprocessen zoals voorbehandeling, verven, galvaniseren en verzinken. Gelakte onderdelen moeten bijvoorbeeld vaak een bepaalde duur (zoals 96 uur) in een neutrale zoutsproeiomgeving weerstaan ​​om aan de productiekwaliteitsnormen te voldoen. Als deze test niet slaagt, duidt dit op problemen in het coating- of voorbehandelingsproces die onmiddellijk moeten worden verholpen om defecte producten te voorkomen.

Duur zoutsproeitest

De uren voor zoutsproeicorrosietests variëren sterk vanwege de materialen en normen, doorgaans variërend van 24 tot meer dan 1000 uur.

Volgens DIN EN ISO 9227 duurt de NSS-test over het algemeen 96 uur, 240 uur, 480 uur, 720 uur, enz. Terwijl in de ASTM B117-standaard de testduur voor zoutsproeien doorgaans 24 tot 72 uur bedraagt, en deze kan ook worden verlengd tot enkele honderden en zelfs 1000 uur.  

Zoutsproeitesturen gelijk aan jaren (in de praktijk)

De zoutsproeitest kan worden onderverdeeld in testen op natuurlijke blootstelling en kunstmatige versnelde testen. Bij de kunstmatige test wordt gebruik gemaakt van gespecialiseerde apparatuur – zoutsproeikamers – om een ​​sterk geconcentreerde zoutnevelomgeving te creëren, doorgaans met chlorideniveaus die vele malen hoger zijn dan die in natuurlijke omgevingen. Deze intense omgeving versnelt de corrosieprocessen aanzienlijk, waardoor resultaten die buitenshuis een jaar of langer nodig hebben, in slechts een dag of zo in het laboratorium kunnen worden verkregen. Een product dat na een jaar natuurlijke blootstelling corrodeert, kan bijvoorbeeld al na 24 uur een soortgelijke corrosie vertonen in een neutrale zoutsproeitest. Er bestaan verschillende soorten versnelde zoutsproeitesten, elk met verschillende corrosiesnelheden.

• De Neutral Salt Spray (NSS)-test komt grofweg overeen met 24 uur testen op één jaar natuurlijke blootstelling. 
• De azijnzuur-zoutspray-test (ASS) heeft een duur van 24 uur, wat overeenkomt met ongeveer drie jaar buitenshuis.
• Copper Accelerated Salt Spray (CASS)-test, 24 uur in het laboratorium, komt ongeveer overeen met 8 jaar in de praktijk.

Wat zijn de resultaten van zoutsproeitests?

Zoutsproeitests, uitgevoerd volgens ASTM B117, helpen bij het identificeren van verschillen in corrosieweerstand tussen verschillende materialen en coatings door ze bloot te stellen aan een gecontroleerde zoute mistomgeving. Als er bijvoorbeeld krassen op een coating zitten, kunnen zoutsproeitests in combinatie met verwante methoden zoals ASTM D1654 uitwijzen hoe corrosie zich vanuit het beschadigde gebied verspreidt en de hechtingssterkte van de coating beoordelen. De resultaten zijn doorgaans afkomstig van visuele inspecties of het meten van massaverlies, wat een corrosie-ernstclassificatie oplevert die varieert van 0 (geen corrosie) tot 10 (ernstige corrosie).

Neem ter illustratie roestvrij staalsoorten die zijn getest onder ASTM B117:een monster van roestvrij staal 316 zou een blootstelling van 96 uur in een 3% zoutsproeioplossing kunnen doorstaan zonder zichtbare corrosie, wat wijst op een goede weerstand. Ondertussen zou roestvrij staal 304 onder dezelfde omstandigheden kunnen falen, maar zou het adequaat kunnen presteren als de zoutconcentratie wordt verlaagd tot 0,3% en de test wordt verlengd tot 120 uur. Dergelijke gegevens zijn waardevol bij het selecteren van het juiste materiaal of de juiste coating voor toepassingen die worden blootgesteld aan chloride-omgevingen.

Zoutsproeitests kunnen ook fysieke effecten veroorzaken:gekristalliseerd zout verstopping of binding van bewegende mechanische onderdelen, of elektrische storingen, waarbij geleidende corrosieproducten en hygroscopische zoutafzettingen de isolatieweerstand verlagen, de lekstromen verhogen, de contactweerstand verhogen en uiteindelijk kortsluiting of open circuits kunnen veroorzaken.

Hoe kiest u de juiste corrosiebestendigheidstest?

1. Begin met de serviceomgeving

Begin met het opsommen van alle corrosieve factoren waar uw onderdeel daadwerkelijk mee te maken krijgt, zoals chloriden, vochtigheidscycli, temperatuurveranderingen, strooizout, zeewater, brandstofzwavel, microben of contact met ongelijksoortige metalen. Rangschik deze factoren op basis van hoe ernstig ze zijn en hoe lang het onderdeel zal worden blootgesteld. Kies tests die de bovenste twee of drie omstandigheden realistisch simuleren, omdat dit ervoor zorgt dat de testresultaten de prestaties in de echte wereld op betekenisvolle wijze weerspiegelen.

2. Definieer het doel van de test-tata

Maak aan de hand van de testresultaten duidelijk wat u nodig heeft. Voor een snelle kwaliteitscontrole op de productielijn zijn eenvoudige en snelle tests zoals Neutral Salt Spray (NSS) volgens ASTM B117 ideaal. If you want to compare materials or coatings quantitatively, consider electrochemical methods that measure corrosion rates or barrier properties, or longer-term coupon tests for real corrosion data. To predict long-term durability in specific climates, cyclic corrosion testing (CCT) mimics natural wet/dry cycles and gives more realistic lifetimes.

3. Consider the application or industry

Different industries have preferred tests reflecting their unique environments. For example:

• Automotive uses cyclic corrosion tests plus NSS for quick checks.
• Aerospace may require extended NSS plus additional cycles including UV and temperature shocks.
• Offshore structures depend on seawater immersion, crevice corrosion tests, and microbial corrosion evaluations.
• Electronics need humidity and NSS tests to check connector corrosion and insulation degradation.
• Petroleum fuels call for copper strip corrosion tests to evaluate fluid aggressiveness.

4. Balance speed, cost, and detail

If you need a quick, low-cost check, NSS testing usually takes 24–96 hours and uses affordable equipment. For warranty validation over many years, plan for longer cyclic corrosion tests lasting several weeks or months. For alloy development or detailed corrosion mechanisms, electrochemical techniques provide in-depth insight but require specialized instruments and expertise.

5. Follow relevant specifications

Always check customer drawings, OEM standards, or regulatory codes first. If a specification calls for “500 h NSS per ASTM B117,” simply perform that test. When the requirements are not defined, justify your test choice based on the service environment and the factors identified in step 1.