金屬和合金的腐蝕 潮濕空氣中的二氧化硫試驗(yàn)（固定氣體法） 征求意見(jiàn)稿

1GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019金屬和合金的腐蝕：潮濕大氣中的二氧化硫試驗(yàn)（固定氣體法）警告——本文件并非旨在解決與其使用相關(guān)的所有安全問(wèn)題(如有)。本文件的使用者有責(zé)任采取合適的措施以保障安全和健康。本文件規(guī)定了一種方法來(lái)評(píng)估在含有二氧化硫的潮濕大氣中材料或產(chǎn)品的耐受性。本文件適用于測(cè)試金屬和合金，金屬涂層、無(wú)機(jī)涂層和有機(jī)涂層。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。ISO1514色漆和清漆-標(biāo)準(zhǔn)試板（PaintsandvarnishesStandardpanelsfortesting）注:GB/T9271-2008色漆和清漆-標(biāo)準(zhǔn)試板(ISO1514:2004，MOD)ISO2808色漆和清漆-漆膜厚度的測(cè)定（Paintsandvarnishes-Determinationoffilmthickness）注:GB/T13452.2-2008色漆和清漆-漆膜厚度的測(cè)定(ISO2808:2007，IDT)ISO8044金屬和合金的腐蝕基本術(shù)語(yǔ)和定義（Corrosionofmetalsandalloys-Basictermsanddefinitions）注:GB/T10123-2022金屬和合金的腐蝕術(shù)語(yǔ)(ISO8044:2020，IDT)3術(shù)語(yǔ)和定義ISO8044界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4原理將試樣暴露在含有二氧化硫的潮濕大氣中。溶于水汽的二氧化硫在試樣表面冷凝并引起腐蝕。5裝置5.1組件保護(hù)在潮濕大氣中與二氧化硫接觸的所有部分應(yīng)采用耐腐蝕材料制成，且其本身不應(yīng)排放任何可能影響試樣腐蝕的氣體或蒸汽。5.2試驗(yàn)柜2GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019試驗(yàn)柜的推薦容量為（300±10）L。經(jīng)供需雙方協(xié)商，可使用其他容量，此時(shí)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)柜的容量適當(dāng)安排試樣的尺寸和/或數(shù)量、氣體體積及水量。試驗(yàn)柜上部的設(shè)計(jì)應(yīng)確保其表面形成的凝結(jié)水不會(huì)滴落在被測(cè)試樣上，試驗(yàn)柜上部與水平面之間的傾角大于等于12°時(shí)對(duì)試樣提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。試樣可同時(shí)放置在試驗(yàn)柜內(nèi)多個(gè)平面上，只要溶液不會(huì)從某個(gè)平面的試樣或其支架滴落到下方的其他試樣上。通過(guò)加熱試驗(yàn)柜的底板和側(cè)壁下部控制試驗(yàn)柜內(nèi)的溫度。溫度監(jiān)測(cè)位置應(yīng)距離側(cè)壁250mm以上，距離頂部150mm以上。氣體入口應(yīng)位于水面上方不超過(guò)50mm。試驗(yàn)柜應(yīng)嚴(yán)格密封。泄壓閥應(yīng)設(shè)置在試驗(yàn)柜上部或附近。應(yīng)妥善處理從泄壓閥排出的氣體和廢氣。應(yīng)在試驗(yàn)柜中設(shè)置排水口。典型的試驗(yàn)柜如圖1所示，另一個(gè)示例如圖A.1所示。試驗(yàn)柜應(yīng)安裝在無(wú)灰塵、無(wú)氣流、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)直接太陽(yáng)輻射的房間內(nèi)，室溫（23±5）°C，相對(duì)濕度小于75%。圖1典型的試驗(yàn)柜GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：20195.3二氧化硫源二氧化硫源宜為體積濃度大于99.9%的氣瓶。氣瓶應(yīng)配備合適的調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置，以確保能提供準(zhǔn)確體積的氣體。宜使用校準(zhǔn)過(guò)的流量計(jì)測(cè)量輸送至試驗(yàn)柜的氣體體積。另一種測(cè)量?jī)x器的原理是排出粘性液體石蠟來(lái)測(cè)量0.2L，1.0L和2.0L的氣體體積。5.4調(diào)試新的試驗(yàn)柜為了最大限度地減少試驗(yàn)柜材料對(duì)二氧化硫的影響，應(yīng)按照第8.2～8.5節(jié)中給出的程序，對(duì)新試驗(yàn)柜進(jìn)行至少一次無(wú)待測(cè)試樣的試驗(yàn)周期。調(diào)試應(yīng)符合表1的要求，其中二氧化硫的體積為2.0L。6試樣6.1總則試樣的數(shù)量、類(lèi)型、表面粗糙度、涂層厚度、形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)被測(cè)材料或產(chǎn)品的規(guī)格選擇。當(dāng)沒(méi)有相關(guān)規(guī)格時(shí)，試樣的細(xì)節(jié)應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定。6.2尺寸典型的試樣尺寸為150mm×100mm，厚度為0.75mm～1.25mm。6.3制備6.3.1金屬與合金試驗(yàn)前徹底清潔試樣。清潔方法取決于表面的性質(zhì)和污染物。不應(yīng)使用任何可能侵蝕待測(cè)試樣表面的研磨劑或溶劑。注意不要在清潔后因過(guò)度處理或操作不慎而再次污染待測(cè)試樣。如果試樣須從大型涂層物件上切下，應(yīng)以不損壞涂層的方式進(jìn)行切割，尤其是在切割區(qū)域附近。除非另有規(guī)定，切割邊緣宜采用在試驗(yàn)條件下穩(wěn)定的適當(dāng)介質(zhì)涂層，如蠟或膠帶，進(jìn)行充分保護(hù)。6.3.2色漆和清漆除非另有規(guī)定，試樣應(yīng)按照ISO1514制備，用規(guī)定的方法涂覆被測(cè)產(chǎn)品或系統(tǒng)。試樣的背面和邊緣應(yīng)涂上被測(cè)產(chǎn)品或系統(tǒng)。在規(guī)定的時(shí)間和規(guī)定的條件下干燥（或固化）和老化（如果適用）每個(gè)涂覆的試樣。除非另有規(guī)定，一般在溫度(23±2)℃和相對(duì)濕度(50±5)%的條件下放置至少16小時(shí)，同時(shí)保證空氣自由流通且不讓試樣受到陽(yáng)光直射。隨后應(yīng)盡快進(jìn)行測(cè)試程序。通過(guò)ISO2808中描述的非破壞性程序之一確定干燥涂層的厚度（以μm為單位）。6.4試樣的放置試樣之間的距離應(yīng)不小于20mm。試樣邊緣與試驗(yàn)箱壁的距離應(yīng)不小于100mm。試樣的排列方式應(yīng)使他們不能相互保護(hù)以免受環(huán)境的影響。試樣最低邊緣與水面的距離應(yīng)大于200mm。試樣與其支架之間的接觸面積應(yīng)盡可能小。試驗(yàn)柜中試樣暴露的測(cè)試面方向至關(guān)重要。除非另有規(guī)定，試樣應(yīng)以偏離垂直方向的角度（小于（15注：這是測(cè)試金屬試樣和保護(hù)他們免受腐蝕的常見(jiàn)做法。在測(cè)試組件或外4GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019對(duì)于每(300±10)L容量的試驗(yàn)柜，一次試驗(yàn)試樣的總暴露表面積應(yīng)為(0.5±0.1)m2。不同體積的試驗(yàn)箱，試樣總暴露表面積按比例調(diào)整。當(dāng)300L容量的試驗(yàn)柜的總暴露表面積小于0.5m2時(shí)，應(yīng)添加補(bǔ)充試樣，使總暴露表面積為0.5m2。補(bǔ)充試樣的材料應(yīng)與待測(cè)試樣相同。否則測(cè)試結(jié)果可能不同，因?yàn)槎趸虻挠绊懀ㄎ章剩┮虿牧隙悺?試驗(yàn)條件7.1試驗(yàn)周期方法A和方法B的單個(gè)試驗(yàn)周期均為24小時(shí)。方法A中，將試樣在含二氧化硫大氣中暴露24小時(shí)。如果試樣受到溫度和濕度的嚴(yán)重影響，宜選擇方法B。在方法B中，將試樣在含二氧化硫大氣中暴露8小時(shí)，然后在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下暴露16小時(shí)。方法A和方法B的測(cè)試條件分別見(jiàn)表1和表2。對(duì)于金屬和無(wú)機(jī)涂層，宜使用體積為0.2L的二氧化硫。對(duì)于色漆和清漆，宜使用體積為0.2L或1.0L的二氧化硫。當(dāng)涂層厚度不超過(guò)40μm時(shí)，一般使用體積為0.2L的二氧化硫。體積為2.0L的二氧化硫一般會(huì)經(jīng)供需雙方協(xié)商或根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書(shū)使用，比如耐腐蝕性涂層（如硬鉻電鍍、電鍍陽(yáng)極氧化涂層）。表1方法A的測(cè)試條件L的二氧化硫氣體。然而，大多數(shù)的二氧化硫會(huì)迅速溶解在試驗(yàn)柜底部的水中。因此，試驗(yàn)柜內(nèi)實(shí)際二氧化硫有效濃度注2：給出的溫度正負(fù)浮動(dòng)范圍即為可接受的溫度波動(dòng)，其定義為在平衡條件下監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度與溫度設(shè)置值之間的正負(fù)表2方法B的測(cè)試條件GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：20192.0L的二氧化硫氣體。然而，大多數(shù)的二氧注2：給出的溫度正負(fù)浮動(dòng)范圍即為可接受的溫度波動(dòng)，其定義為在平衡條件下7.2試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)被測(cè)材料或產(chǎn)品規(guī)格書(shū)設(shè)定。當(dāng)沒(méi)有規(guī)定時(shí)，由供需雙方協(xié)商確定。如果已經(jīng)達(dá)到規(guī)定的腐蝕程度，或試樣的外觀或功能已被損傷到不可接受的程度，測(cè)試可以停止。推薦的測(cè)試周期數(shù)為：1、2、5、10、15或20。8試驗(yàn)步驟8.1水的引入在試驗(yàn)柜中引入體積為(2.0±0.2)L電導(dǎo)率不超過(guò)5μS/cm的蒸餾水或去離子水，試驗(yàn)柜內(nèi)部溫度為(25±2)℃。8.2試樣安裝將試樣放置到位（見(jiàn)6.4）并將試驗(yàn)柜關(guān)嚴(yán)。8.3二氧化硫的引入溫度為(23±5)℃將體積為0.2L，1.0L或2.0L的二氧化硫通過(guò)氣體入口引入試驗(yàn)柜。引入二氧化硫時(shí)試驗(yàn)周期開(kāi)始。8.4加熱試驗(yàn)柜試驗(yàn)柜的溫度應(yīng)在1.5h內(nèi)升至（40±3）℃并保持規(guī)定的時(shí)間。8.5引入標(biāo)準(zhǔn)大氣在方法B中，在打開(kāi)試驗(yàn)柜通風(fēng)的同時(shí)關(guān)閉加熱器來(lái)引入標(biāo)準(zhǔn)大氣。試驗(yàn)柜的溫度應(yīng)在大約1h內(nèi)降至（23±5）℃,相對(duì)濕度低于75%，并保持規(guī)定的時(shí)間?；蛘呖梢詫⒃嚇愚D(zhuǎn)移到能夠保持標(biāo)準(zhǔn)大氣條件的其他試驗(yàn)柜中。8.6水和二氧化硫的替換試驗(yàn)柜內(nèi)的水和二氧化硫每個(gè)試驗(yàn)周期（24h）應(yīng)替換一次。8.7試驗(yàn)后的樣品清潔8.7.1概要在試驗(yàn)開(kāi)始前供需雙方應(yīng)對(duì)試驗(yàn)后試樣的處理程序進(jìn)行協(xié)商并達(dá)成一致。8.7.2金屬和合金、金屬涂層和無(wú)機(jī)涂層試樣6GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019在試驗(yàn)周期結(jié)束后從試驗(yàn)裝置中移走試樣。在檢查試樣之前，讓他們自由懸掛在正常的室內(nèi)大氣中，直到液體腐蝕產(chǎn)物凝固。首先，在不移除腐蝕產(chǎn)物的條件下檢查試樣。進(jìn)行的任何清潔操作都應(yīng)遵照為了試驗(yàn)結(jié)果評(píng)估而制定的規(guī)范。8.7.3有機(jī)涂層試樣在試驗(yàn)周期結(jié)束時(shí)，從試驗(yàn)柜中取出試樣，用吸水紙吸干，并立即檢查每個(gè)試樣的表面是否有腐蝕缺陷。讓試樣在室溫開(kāi)放條件下放置24h。再次檢查試樣表面。如需檢查基材的損傷情況，可根據(jù)被測(cè)材料或產(chǎn)品的規(guī)格書(shū)去除涂層。8.8試驗(yàn)柜性能檢查為了確保由一個(gè)或多個(gè)試驗(yàn)柜得到的試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)柜的性能進(jìn)行檢查。附錄B中描述了一種使用參考試樣評(píng)估試驗(yàn)柜性能的合適方法。9試驗(yàn)結(jié)果記錄及評(píng)價(jià)為了滿(mǎn)足特定的要求，可選擇若干種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果，例如：a)試驗(yàn)后的試樣外觀（如ISO4628系列和ISO10289所述）；b)去除表面腐蝕產(chǎn)物后的試樣外觀（如ISO4628系列和ISO10289所述）；c)腐蝕缺陷的數(shù)量及分布，例如凹坑，裂紋，鼓泡：1）如果是金屬與合金、金屬涂層或無(wú)機(jī)涂層，通過(guò)ISO10289所述方法進(jìn)行評(píng)估；2）如果是有機(jī)涂層，通過(guò)ISO4628系列所述方法進(jìn)行評(píng)估；d)首次出現(xiàn)腐蝕跡象的時(shí)間；e)質(zhì)量變化；f)顯微觀察發(fā)現(xiàn)的組織改變；g)機(jī)械性能的改變。10試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該至少包含以下信息：a)該報(bào)告的參考文獻(xiàn)，即GB/TXXXX；b)試驗(yàn)中使用的二氧化硫濃度；c)該試驗(yàn)是依照方法A還是方法B進(jìn)行的（見(jiàn)7.1）；d)原材料的規(guī)格；e)試樣的類(lèi)型、尺寸、描述以及表面粗糙度（若有需要）；f)試樣的準(zhǔn)備過(guò)程，包括進(jìn)行的任何清潔處理以及對(duì)樣品棱角或其他特殊區(qū)域采用的保護(hù)措施；g)涂層類(lèi)型，指出其表面光潔度；h)試樣色漆和清漆的相關(guān)信息：1)試驗(yàn)前涂層干燥（或固化）及老化（如果適用）的時(shí)間和條件；2)干燥后涂層的厚度和測(cè)量方法；i)試驗(yàn)中每種涂層試樣或產(chǎn)品的數(shù)量；j)試驗(yàn)后清潔樣品的方法（如有），必要時(shí)記錄清潔處理后的質(zhì)量損失；k)試驗(yàn)的侵蝕性，例如根據(jù)附錄B所確定；l)試驗(yàn)柜內(nèi)部試樣暴露區(qū)的溫度讀數(shù)；GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019m)試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)；n)暴露期間試樣的傾斜角度；o)置于試驗(yàn)柜中各樣品的特性，以便檢查操作條件和所獲結(jié)果的正確性；p)所有檢查的結(jié)果；q)所有與預(yù)定試驗(yàn)步驟之間的偏差；r)所有觀察到的非常規(guī)特征；s)試驗(yàn)日期。8GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019（資料性）另一種試驗(yàn)柜的示例（尺寸單位為毫米）a)帶門(mén)的試驗(yàn)柜b)帶罩的試驗(yàn)柜圖A.1另一種試驗(yàn)柜的示意圖GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019（資料性）性能檢查B.1概述為確保由一個(gè)或多個(gè)試驗(yàn)設(shè)備所得結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性，可進(jìn)行性能檢查。此附錄要求使用容量為300L的試驗(yàn)柜及體積為0.2L的二氧化硫。B.2參考試樣選用符合ISO3574標(biāo)準(zhǔn)的CR4級(jí)鋼制成的5組參考試樣進(jìn)行檢查。參考試樣的尺寸為50mm×100mm，厚度介于0.6mm至1.5mm之間。為使試樣總暴露表面積滿(mǎn)足(0.5±0.1)m2的要求（見(jiàn)6.4），還需兩個(gè)補(bǔ)充試樣，同樣用符合ISO3574標(biāo)準(zhǔn)的CR4級(jí)鋼制備，樣品尺寸為250mm×400mm×1mm。B.3參考試樣的制備在試驗(yàn)進(jìn)行之前對(duì)參考試樣和補(bǔ)充試樣進(jìn)行仔細(xì)的清潔，排除所有影響試驗(yàn)結(jié)果的污漬（灰塵、油漬或其他異物）。使用柔軟的、無(wú)絨的布或刷子借助酒精或其他合適的溶劑對(duì)試樣進(jìn)行去油污。稱(chēng)量5個(gè)參考試樣的質(zhì)量，精確到1mg。若試樣在去油污之后無(wú)法立即稱(chēng)重，宜將其保存在干燥器中。B.4操作步驟B.4.1參考試樣的排列方式按照6.4，5個(gè)參考試樣垂直放置在試驗(yàn)柜中，2個(gè)補(bǔ)充試樣垂直放置在他們的一側(cè)。B.4.2試驗(yàn)條件使用方法B中的試驗(yàn)條件（表2），用體積為0.2L二氧化硫進(jìn)行五個(gè)周期的試驗(yàn)。B.4.3腐蝕產(chǎn)物的去除試驗(yàn)結(jié)束后，立即將參考試樣從試驗(yàn)柜中取出?？稍?8℃至28℃的溫度下通過(guò)酸洗去除參考試樣上的腐蝕產(chǎn)物。可使用每升加入3.5g六亞甲基四胺緩蝕劑的密度為1.10g/mL的鹽酸（例如向密度為1.19g/mL的500mL化學(xué)純鹽酸中加蒸餾水或去離子水稀釋至1L）或每升蒸餾水或去離子水中加入200g檸檬酸氫二銨[(NH4)2HC6H5O7]（分析純），保持溫度為23℃進(jìn)行10分鐘酸洗。也可以使用由ISO8407指定的其他試劑。B.4.4參考試樣的稱(chēng)重去除腐蝕產(chǎn)物后，使用蒸餾水或去離子水對(duì)參考試樣進(jìn)行徹底沖洗并烘干。稱(chēng)重精確到1mg。若試樣在干燥后無(wú)法立即稱(chēng)重，將其保存在干燥器中。B.5試驗(yàn)結(jié)果表述測(cè)得的質(zhì)量損失應(yīng)表示為樣品暴露于腐蝕介質(zhì)下的總面積的函數(shù)（單位g/m2）。一次合格的性能檢查，試驗(yàn)結(jié)果平均值應(yīng)位于（145±35）g/m2內(nèi)，且單個(gè)值與平均值的偏差不應(yīng)大于20%。GB/TXXXX—XXXX/ISO22479：2019（資料性）補(bǔ)充信息C.1固定氣體法的特點(diǎn)該試驗(yàn)方法將固定體積的二氧化硫引入濕度飽和的密閉空間。二氧化硫溶解在濕氣中，且其濃度迅速降低。試樣表面冷凝的程度取決于試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度/濕度、試樣的表面積和表面粗糙度。圖C.1給出了一個(gè)未放置試樣的試驗(yàn)柜中二氧化硫濃度變化的實(shí)例。圖C.1試驗(yàn)柜中二氧化硫濃度變化的一個(gè)實(shí)例