GB/T 9789解析：二氧化硫腐蝕試驗(yàn)——模擬工業(yè)環(huán)境的“加速銹蝕”考驗(yàn)

標(biāo)題：GB/T 9789解析：二氧化硫腐蝕試驗(yàn)——模擬工業(yè)環(huán)境的“加速銹蝕”考驗(yàn)

引言

在工業(yè)城市、沿海地區(qū)或特定化工環(huán)境中，金屬材料及其防護(hù)層無(wú)時(shí)無(wú)刻不遭受著潮濕空氣中二氧化硫（SO?）等腐蝕性氣體的侵襲。如何快速、有效地評(píng)估金屬材料和涂層在此類環(huán)境中的耐腐蝕性能？中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9789-2008《金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層 通常凝露條件下的二氧化硫腐蝕試驗(yàn)》 提供了權(quán)威的答案。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是考核產(chǎn)品耐工業(yè)大氣腐蝕能力的核心手段，被譽(yù)為模擬工業(yè)環(huán)境的“加速銹蝕”試驗(yàn)，廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品質(zhì)量控制、材料篩選和工藝改進(jìn)。

一、標(biāo)準(zhǔn)目的與原理

1. 核心目的

GB/T 9789標(biāo)準(zhǔn)旨在提供一種高度加速、重現(xiàn)性好的實(shí)驗(yàn)室方法，用于評(píng)價(jià)金屬材料及其防護(hù)層（如電鍍層、涂層、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜）在含二氧化硫的潮濕大氣環(huán)境中的耐腐蝕性能。

2. 基本原理

在密閉的試驗(yàn)箱內(nèi)，通過(guò)嚴(yán)格控制溫度、濕度，并引入一定量的二氧化硫氣體，創(chuàng)造出一個(gè)持續(xù)產(chǎn)生酸性冷凝水的嚴(yán)酷環(huán)境。

• ?

  二氧化硫：溶于水后生成亞硫酸（H?SO?），進(jìn)一步氧化可形成硫酸（H?SO?），是酸雨的主要成分。

• ?

  凝露條件：箱體內(nèi)的溫度變化導(dǎo)致水蒸氣在樣品表面持續(xù)凝結(jié)，形成一層極薄的電解液膜。

  二者結(jié)合，極大地加速了材料的腐蝕過(guò)程，能夠在短短幾天或幾周內(nèi)模擬出自然界中需數(shù)年才能出現(xiàn)的腐蝕效果。

二、適用范圍與重要性

該標(biāo)準(zhǔn)主要適用于：

• ?

  防護(hù)性裝飾性鍍層：如銅+鎳+鉻鍍層、鎳+鉻鍍層、錫鎳合金鍍層等。

• ?

  防腐涂層：油漆、粉末涂料等有機(jī)涂層。

• ?

  金屬材料本身：如鋼鐵、銅、鋅、鋁及其合金。

• ?

  化學(xué)轉(zhuǎn)化膜：如磷化膜、陽(yáng)極氧化膜。

重要性體現(xiàn)在：

• ?

  質(zhì)量一致性檢驗(yàn)：作為電鍍、涂裝等行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制和驗(yàn)收的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)之一。

• ?

  工藝對(duì)比與篩選：快速比較不同材料、不同鍍層/涂層體系、不同工藝參數(shù)下的耐腐蝕性能優(yōu)劣。

• ?

  研發(fā)與改進(jìn)：為新材料的研發(fā)和現(xiàn)有工藝的改進(jìn)提供快速、可靠的評(píng)估數(shù)據(jù)。

三、試驗(yàn)設(shè)備與條件

標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛性依賴于對(duì)試驗(yàn)條件的精確控制。

1. 試驗(yàn)箱體

必須是耐腐蝕、氣密性良好的箱體（如玻璃、塑料材質(zhì)），并配備：

• ?

  加熱裝置：用于控制箱內(nèi)溫度。

• ?

  樣品架：使樣品以一定角度放置，確保冷凝液不會(huì)從一個(gè)樣品滴落到另一個(gè)樣品上。

• ?

  氣體導(dǎo)入裝置：用于注入SO?氣體。

• ?

  排水口：用于試驗(yàn)后清洗箱體。

2. 試驗(yàn)條件

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了嚴(yán)格的參數(shù)，這是試驗(yàn)重現(xiàn)性的關(guān)鍵：

• ?

  二氧化硫濃度：(0.5 ± 0.1)%（體積分?jǐn)?shù)）

• ?

  箱內(nèi)溫度：(40 ± 2)°C

• ?

  箱外環(huán)境溫度：(23 ± 5)°C（此溫差是形成凝露的關(guān)鍵）

• ?

  試驗(yàn)周期：通常以24小時(shí)為一個(gè)周期，可根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行多個(gè)周期（如1, 2, 3, 5, 10個(gè)周期）。一個(gè)周期內(nèi)，SO?氣體需持續(xù)存在。

四、試驗(yàn)流程概述

1. 1.

   試樣準(zhǔn)備：樣品需清潔、干燥，確保表面無(wú)污染。樣品邊緣如需保護(hù)，應(yīng)涂覆適當(dāng)?shù)亩栊酝苛希ㄈ缦灒?/p>

2. 2.

   初始檢驗(yàn)：試驗(yàn)前對(duì)樣品進(jìn)行外觀檢查并記錄。

3. 3.

   放置試樣：將樣品以與垂直方向成15° ~ 30° 角放置在樣品架上，試樣間距需保證氣體自由流通。

4. 4.

   開(kāi)始試驗(yàn)：

• ?

  關(guān)閉箱門，加熱箱體至40°C。

• ?

  將規(guī)定體積的SO?氣體通入箱內(nèi)（通過(guò)計(jì)算濃度和箱體體積得出）。

• ?

  開(kāi)始計(jì)時(shí)，持續(xù)8小時(shí)。

5. 5.

   冷凝階段：在通入SO?后，關(guān)閉加熱裝置，讓樣品在箱內(nèi)自然冷卻16小時(shí)（此階段是凝露主要形成期）。

6. 6.

   周期循環(huán)：一個(gè)24小時(shí)周期結(jié)束?？纱蜷_(kāi)箱門，根據(jù)需要檢查樣品，然后重復(fù)步驟4-5，開(kāi)始下一個(gè)周期，或結(jié)束試驗(yàn)。

7. 7.

   最終處理與評(píng)價(jià)：

• ?

  試驗(yàn)結(jié)束后，取出樣品，先用水輕輕沖洗，再用軟布擦干。

• ?

  參照GB/T 6461《金屬基體上金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層 經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣和試件的評(píng)級(jí)》等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)樣品的外觀腐蝕缺陷（如腐蝕點(diǎn)、變色、剝落等）進(jìn)行評(píng)級(jí)。

五、結(jié)果評(píng)定與常見(jiàn)問(wèn)題

• ?

  評(píng)級(jí)方法：通常包括對(duì)腐蝕等級(jí)（R） 和保護(hù)等級(jí)（P） 的評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)圖譜和描述來(lái)確定。

• ?

  常見(jiàn)失效模式：鍍層表面出現(xiàn)銹點(diǎn)、龜裂、起泡；涂層出現(xiàn)剝落、生銹；金屬基底出現(xiàn)均勻腐蝕或點(diǎn)蝕。

• ?

  注意事項(xiàng)：

• ?

  安全第一：SO?是有毒氣體，試驗(yàn)必須在通風(fēng)良好的環(huán)境中進(jìn)行，操作人員需做好防護(hù)。

• ?

  箱體清潔：試驗(yàn)后必須徹底清洗箱體，防止殘留酸液腐蝕設(shè)備或影響下次試驗(yàn)。

• ?

  重現(xiàn)性：嚴(yán)格控制溫度、濃度和時(shí)間是保證試驗(yàn)結(jié)果可比性的前提。

六、與其他腐蝕試驗(yàn)的對(duì)比

結(jié)論

GB/T 9789二氧化硫腐蝕試驗(yàn)是一項(xiàng)專門針對(duì)工業(yè)酸性大氣環(huán)境的高效、苛刻的加速腐蝕試驗(yàn)方法。它通過(guò)創(chuàng)造高濃度SO?和持續(xù)凝露的強(qiáng)化環(huán)境，能夠快速、可靠地暴露金屬材料和覆蓋層的潛在缺陷和耐腐蝕性能短板。對(duì)于在工業(yè)環(huán)境中使用的產(chǎn)品而言，通過(guò)該項(xiàng)測(cè)試是證明其長(zhǎng)期耐用性和質(zhì)量可靠性的關(guān)鍵依據(jù)，是電鍍、涂裝、汽車、五金、電力等行業(yè)不可或缺的質(zhì)量守護(hù)神。