Методы испытаний на коррозионную стойкость отливок из алюминиевых сплавов

Методы испытаний на коррозионную стойкость Литье из алюминиевого сплавас

В мировом алюминиевом секторе Литье из сплава под давлениемНа современном рынке коррозионная стойкость является одним из ключевых показателей качества продукции. Литье из алюминиевых сплавов широко используется в аэрокосмической, автомобилестроительной, строительной и других отраслях, и его коррозионная стойкость напрямую влияет на срок службы и надежность изделия.

1. Важность испытаний на коррозионную стойкость отливок из алюминиевых сплавов.
Алюминиевые сплавы подвержены коррозии в сложных условиях (таких как высокая температура, высокая влажность, солевой туман или химические среды), что приводит к ухудшению характеристик материала или даже к его разрушению. Поэтому испытания на коррозионную стойкость являются не только важным звеном в исследованиях, разработках и производстве материалов, но и ключом к контролю качества. Благодаря систематическим испытаниям можно всесторонне оценить характеристики литых изделий из алюминиевых сплавов в реальных условиях эксплуатации, что обеспечивает научную основу для проектирования изделий, выбора материалов и совершенствования антикоррозионных процессов.

2. Распространенные методы испытаний на коррозионную стойкость
(I) Испытание солевым туманом
Испытание солевым туманом имитирует морскую или промышленную атмосферную среду для оценки скорости коррозии и изменений морфологии поверхности материалов в условиях солевого тумана. К распространенным методам испытания солевым туманом относятся:
Испытание нейтральным солевым туманом (NSS): образец помещают в 5%-ный раствор NaCl и распыляют в течение 24-1000 часов для оценки уровня коррозии. Этот метод подходит для большинства алюминиевых сплавов и позволяет имитировать слабокоррозионную среду.
Испытание кислым солевым туманом (AASS): Испытание солевым туманом проводится в кислой среде, обычно с использованием 3,5%-ного раствора NaCl с pH от 3,1 до 3,3. Этот метод подходит для оценки коррозионной стойкости алюминиевых сплавов в кислых средах.
Ускоренное испытание на коррозионную стойкость с использованием меди (CASS): добавление ионов меди в солевой раствор ускоряет процесс коррозии. Этот метод подходит для случаев, когда необходимо быстро оценить коррозионную стойкость.
Циклическое испытание солевым туманом (ЦСТ): чередование этапов воздействия солевого тумана, сухого и влажного воздействия, что максимально приближено к реальным условиям окружающей среды. Этот метод позволяет имитировать сложные условия окружающей среды и оценивать коррозионную стойкость алюминиевых сплавов в различных средах.
(II) Электрохимический тест
Электрохимические испытания позволяют оценить коррозионную стойкость алюминиевых сплавов путем количественного определения плотности коррозионного тока и параметров коррозионной стойкости. К распространенным методам электрохимических испытаний относятся:
Анализ поляризационной кривой: определение плотности коррозионного тока путем динамического сканирования потенциала и расчет скорости коррозии. Этот метод позволяет получить подробную информацию о кинетике коррозии.
Электрохимическая импедансная спектроскопия (ЭИС): измерение импеданса материала на разных частотах для оценки его коррозионной стойкости. Этот метод позволяет получить микроскопическую информацию о процессе коррозии.
(III) Испытание на точечную и межкристаллитную коррозию
Точечная и межкристаллитная коррозия являются распространенными формами локализованной коррозии алюминиевых сплавов. К распространенным методам контроля относятся:
Испытание на точечную коррозию: Оценка чувствительности алюминиевых сплавов к точечной коррозии с помощью испытаний на погружение или электрохимических испытаний. Этот метод позволяет определить риск точечной коррозии материалов в определенных условиях.
Испытание на межкристаллитную коррозию: с помощью погружения в раствор азотной и плавиковой кислот в сочетании с металлографическим анализом определяется степень коррозии границ зерен. Этот метод позволяет оценить чувствительность алюминиевых сплавов к межкристаллитной коррозии.
(IV) Испытание на коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)
Испытание на коррозионное растрескивание под напряжением оценивает сопротивление материалов растрескиванию под синергетическим воздействием напряжения и коррозии. К распространенным методам относятся:
Испытание на растяжение с медленной скоростью деформации: образец растягивается с медленной и постоянной скоростью деформации в коррозионной среде для стимулирования образования и распространения коррозионных трещин под напряжением. Этот метод позволяет оценить чувствительность материала к коррозии под напряжением в реальных условиях эксплуатации.
Испытание при постоянной нагрузке: к образцу прикладывается определенная нагрузка, и он помещается в коррозионную среду для оценки его поведения при коррозионном растрескивании под напряжением. Этот метод подходит для оценки надежности материалов при длительной эксплуатации.
(V) Испытание на погружение
Испытание на погружение заключается в погружении образца в кислый или щелочной раствор и регулярном взвешивании его для расчета скорости потери веса в результате коррозии. Этот метод подходит для оценки коррозионной стойкости материалов в конкретной химической среде.

3. Выбор и применение методов испытаний
Выбор соответствующих методов испытаний на коррозионную стойкость должен основываться на конкретных условиях эксплуатации и требованиях. Например, в аэрокосмической отрасли для оценки характеристик материалов в сложных условиях могут потребоваться циклические испытания в солевом тумане и испытания на коррозионное растрескивание под напряжением; в то время как в строительстве более применимы испытания в нейтральном солевом тумане и электрохимические испытания.

4. Стандарты испытаний
Существует множество стандартов как в стране, так и за рубежом, регулирующих испытания на коррозионную стойкость. отливки из алюминиевого сплаваК общим стандартам относятся:
Серия стандартов ASTM: например, ASTM G31 (испытание на коррозию при погружении), ASTM G5 (стандартный метод построения поляризационной кривой).
Стандарты ISO: например, ISO 9227 (испытание солевым туманом), ISO 11845 (испытание электрохимическим импедансом).
Национальные стандарты Великобритании: например, GB/T 10125 (испытание на коррозию в искусственной атмосфере), GB/T 7998 (определение межкристаллитной коррозии алюминиевых сплавов).
Отраслевые стандарты: например, HB 5259 «Метод испытания межкристаллитной коррозии алюминиевых сплавов» авиационной промышленности.

5. Оценка результатов испытаний
Оценка результатов испытаний обычно включает следующие аспекты:
Внешний осмотр: осмотрите поверхность образца на наличие изменения цвета, вздутий, коррозии и других явлений.
Скорость коррозии: скорость коррозии образца алюминиевого сплава определяется путем измерения потери массы образца алюминиевого сплава за единицу времени.
Электрохимические свойства: измерение поляризационной кривой, разности потенциалов, плотности тока и других параметров образца алюминиевого сплава для оценки его электрохимических свойств.
Микроструктурный анализ: с помощью оптического микроскопа, сканирующего электронного микроскопа и другого оборудования можно наблюдать микроструктуру и морфологию продуктов коррозии после её завершения.