پوششهاي فلزي و غيرآلي - آزمون خوردگي - به روش قطرات بسيار ريز محلول نمك ( آزمون SD )
-0مقدمه
-1-0در آزمون خوردگي با قطرات بسيار ريز از يك محلول نمكي ، در اثر پاشش محلول آب نمك ، آرايش خاصي از قطرات ناپيوسته ، بر روي سطح مورد آزمون ، ايجاد مي شود.
-2-0در آزمونهاي خوردگي به روش “پاشش نمك ”، پوششهاي تبديلي ، دستخوش تغييراتي مي شوند، كه عملا" در شرايط عادي ، براي آنها روي نمي دهد. بنابراين آزمون قطرات بسيار ريز از محلول نمكي ، نسبت به روش پاشش نمك در مورد پاره اي از پوششهاي تبديلي ترجيح دارد.
در مورد بعضي از نمونه ها، آزمون به روش قطرات بسيار ريز از يك محلول نمكي ممكن است شديدتر از آزمون ”پاشش نمك ”باشد. زيرا خورندگي قطرات ساكن ممكن است نسبت به حالت ”پاشش نمك ” شديدتر باشد.
مزيت اين روش آن است كه تنها به دستگاهي ساده نياز داشته ، براحتي قابل كنترل بوده ، و براي قطعاتي با اشكال پيچيده نيز كاربرد دارد.
-3-0اين آزمون مي تواند براي ارزيابي مقاومت پوشش ، در برابر محيطهاي خاص ، با محلولهاي مختلف انجام شود. اما در اين استاندارد صرفا" از يك محلول خاص استفاده شده است . اين محلول ، از اجزاي اصلي معدني آب دريا تشكيل شده است و داراي اين مزيت است كه قطرات آن به آساني خشك نمي شوند. در بعضي از آزمونها، ايجاد شرايطي مشابه با اثرات آب دريا مي تواند مفيد باشد. معهذا ممكن است از محلولهاي خاص ديگري ، برطبق برگ مشخصه قطعه مورد آزمون استفاده نمود.
-4-0در بسياري از موارد، رابطه مستقيمي بين نتايج آزمون خوردگي تسريع يافته و مقاومت در برابر خوردگي در مقايسه با محيطي ديگر، وجود ندارد. زيرا عوامل متعددي كه در پيشرفت فرايند خوردگي موثرند، نظير تشكيل لايه هاي محافظ، بنابر شرايط موجود،به نحو قابل ملاحظه اي تغيير پيدا مي كنند. لذا نتايج بدست آمده از آزمون نبايد، بعنوان راهنمايي مستقيم ، جهت مقاومت خوردگي قطعه ، در تمام محيطهايي كه احتمالا" مورد استفاده قرار مي گيرند، در نظر گرفته شود.
-1هدف و دامنه كاربرد
-1-1هدف از تدوين اين استاندارد تعيين روش آزمون خوردگي با قطرات بسيار ريز از يك محلول نمكي جهت ارزيابي كيفيت پوششها فلزي و پوشش هاي غيرآلي بر روي اجسام پايه فلزي مي باشد.
-2-1روش آزمون ، براي آشكار ساختن نقائص و ناپيوستگيها در مورد پوششهاي فلزي كه نسبت به فلز زير خود كاتد واقع مي شوند، مناسب مي باشد. اين روش همچنين براي پوششهاي تبديلي شيميايي و الكتروشيميايي نظير پوششهاي حاصل از فرايندهاي كرومات و فسفات مناسب است . اما جهت پوششهايي كه بايد در مقابل خوردگي مقاوم تر باشند، آزمون مناسبي نخواهد بود.
-3-1در اين استاندارد، نوع و تعداد مورد آزمون ، زمان تماس براي يك محصول خاص و تفسير نتايج ، مشخص نمي شوند. چنين جزئياتي بايد در مشخصات مواد و يا پوششها، ارائه شوند.
-2روش آزمون
-1-2اساس كار
اساس روش ، بر مبناي پاشش محلول بسيار ريز نمك خنثي بر روي نمونه ، و قرار دادن آن در محيط با رطوبت بالا، و پاشش مجدد در صورت نياز، به منظور حفظ آرايش قطرات مي باشد.
خوردگي آنها، كه موجب آلودگي نمونه هاي مورد آزمون مي گردد، جلوگيري شود.
مي توان ايجاد و حفظ رطوبت نسب لازم در داخل اتاقك را، با قرار دادن يك ظرف سرباز محتوي آب و يا محلول اشباع نمك (نظير كلريد پتاسيم يا نيترات پتاسيم ) كه تاثيري نيز بر فرآيند خوردگي نداشته باشد و يا به هر روش مناسب ديگري فراهم ساخت . انتخاب شرايط ديگر نظير دما و رطوبت بكار گرفته شده ، طبق توافق انجام شده ميان طرفين ذينفع بوده كه در اين حالت ، ذكر شرايط توافق در گزارش ، الزامي خواهد بود.
-2-1-3-2پايه ها يا تكيه گاههايي كه براي نگه داشتن نمونه هاي مورد آزمون استفاده مي شوند، بايد از مواد غير فلزي مقاوم در برابر خوردگي تحت شرايط آزمون (نظير شيشه يا پلاستيك ) ساخته مي شوند.
-3-1-3-2وسيله توليد پاشش بصورت بسيار ريز، مشتمل بر مخزني براي محلول آزمون ، با نازل (افشانك ) ريزپاش مناسب ، همراه با وسيله اي ، جهت ايجاد پاشش مي باشد.
يادآوري -1 طرح مناسبي از يك ريزپاش دستي در شكل 1نشان داده شده است . همچنين مي توان از ”سرپاششي ” شيشه اي كروماتوگرافي نيز، براي توليد اين قطرات ريز استفاده نمود. ”سرهاي پاششي ” از اين نوع ، بطريق تجاري در بازار موجود است .
يادآوري -2هواي فشرده مورد استفاده جهت پاشش ، بايد كاملا" تميز و عاري از ذرات ريز روغن باشد.
-4-2آماده كردن آزمونه
-1-4-2تعداد، نوع ، شكل و ابعاد نمونه هاي مورد آزمون را، طبق مشخصات محلول يا پوششي كه بايد تحت آزمون قرار گيرند، انتخاب نمائيد.
يادآوري : قرار دادن همزمان نمونه هاي مورد آزمون و نمونه هاي مرجع ، و نيز اطلاع از عمر نمونه هاي مرجع در روش آزمون بكار رفته غالبا" مفيد مي باشد.
-2-4-2بايد نمونه هاي مورد آزمون را قبل از آزمون تميز كرد مگر آنكه نحوه ديگري ذكر شده باشد. روش تميز كاري با توجه به ماهيت سطح و نوع آلودگيها انتخاب مي شود. از بكارگيري مواد سايا برروي پوششهاي تبديلي خودداري نموده و در مورد پوششهاي فلزي نيز تنها ساينده مجاز، خميري از اكسيد منيزيوم خالص مي باشد. از حلالهايي كه خورنده هستند و يا اينكه مي توانند لايه هايي ايجاد نمايند كه بر سرعت خوردگي اثر داشته باشند، استفاده ننمائيد. دقت نمائيد كه نمونه ها بعد از تميز كاري ، آلوده نشوند.
-3-4-2اگر نمونه هاي مورد آزمون ، از يك قطع بزرگ پوشش دار بريده مي شود، عمل برش بايد به گونه اي انجام گيرد كه پوشش و يا هر گونه لايه محافظي كه برروي آن قرار گرفته است ، مخصوصا" در ناحيه مجاور برش ، آسيبي نبيند. همچنين بايد از ايجاد آلودگي ناشي از براده هاي فلزي اجتناب ورزيد. در صورتي كه روش ديگري تصريح نشده باشد، لبه هاي برش بايد به شكل مناسبي به كمك يك ماده مناسب كه در شرايط آزمون پايدار است ، نظير رنگ ، ورني ، واكس (موم ) و يا نوارچسب ، جهت حفاظت ، پوشش داده شود.
-5-2روش كار
-1-5-2نمونه هاي مورد آزمون را برروي پايه ها و نگه دارنده ها، طوري قرار دهيد كه با يكديگر در تماس نبوده و بعلاوه محلول بكار گرفته (بند 2-2) نيز نبايد از يك نمونه برروي نمونه ديگر چكه كند.
-2-5-2مي توان سطوح مورد آزمون را، طبق هر زاويه اي نسبت به سطح افقي قرار داد، به شرط آنكه آرايش قطرات بصورت مجزا، طبق شرح (بند4-5-2) با پاشش محلول برروي آنها ايجاد و طي مدت زمان لازم حفظ گردد. مقدار زاويه شيب تا حدودي به جنس و نوع سطح مورد آزمون بستگي داشته و قابل صرفنظر كردن هم مي باشد.
-3-5-2هنگامي كه پايه ها و يا نگه دارنده ها در اتاقك قرار داده مي شوند، نبايد نمونه هاي مورد آزمون در تماس با ديواره هاي اتاقك و يا هر ظرف ديگري كه براي حفظ رطوبت نسبي موردنظر در اتاقك قرار داده مي شوند، واقع گردند.
4-5-2محلول بكار گرفته شده به كمك نازل ريزپاش ، به مقدار كم برروي كل سطح مورد آزمون پاشيده مي شود، به هر گونه اي كه قطرات مشخص و واضحي ايجاد شوند. پاشش محلول نبايد چندان شديد باشد، كه قطرات به يكديگر ملحق و يك لايه يكنواخت مايع برروي سطح تشكيل دهنده . اندازه و چگونگي توزيع قطرات ، در شكل 2نشان داده شده است .
چنانچه در نخستين پاشش ، قطرات به يكديگر ملحق شوند، قبل از عمل پاشش مجدد، نمونه مورد آزمون را بايد شستشو داده و خشك نمود.
هنگامي كه قطعاتي با اشكال پيچيده مورد آزمون قرار مي گيرند، لازم است آنها را در وضعيتهائي قرار داد كه تا در كل سطح مورد آزمون قرار مي گيرند، قطرات ريز ايجاد و قابل رويت باشند. ممكن است مشاهده قطرات ريز برروي قسمتهايي از سطح ، بدليل زبري يا رنگ اين سطوح ، مشكل باشد (به رديف بالا در شكل 2دقت شود). در چنين مواردي ، انجام عمل پاشش برروي سطحي فلزي ، شيشه اي يا پلاستيكي صاف و تميز كه برروي آنها قطرات به سادگي رويت مي شوند، ارجح خواهند بود. سپس همين عمل را، برروي سطح مورد آزمون ، جهت ايجاد آرايش قطرات بسيار ريز قابل رويت ، تكرار نمائيد.
-5-5-2بلافاصله پس از پاشش ، نمونه هاي مورد آزمون را برروي پايه ها، در اتاقك آزمون كه رطوبت نسبي و دماي آن در حد مورد نظر نگه داري مي شود، قرار دهيد (به بندهاي 1-1-3-2و 2-1-3-2رجوع شود). بايد مراقبت شود تا تغييرات ناگهاني يا موضعي در دما بوجود نيايد.
-6-5-2در طول هر روز كاري ، حداقل يكبار نمونه هاي مورد آزمون را از اتاقك بيرون آورده و گسترش هر نوع خوردگي احتمالي را يادداشت نمائيد. زمان بازرسي بايد آنقدر كوتاه باشد تا از خشك شدن قطرات جلوگيري گردد. نمكها و محصولات حاصل از خوردگي برروي نمونه ها را، به حال خود بگذاريد.
اگر در هر يك از بازرسيها، نقصاني در اندازه و يا تعداد قطرات مشاهده گرديد، جهت حفظ آرايش قطرات بسيار ريز قابل رويت (مشخص شده در بند 4-5-2) بايد از محلول آزمون ، بر روي نمونه مورد آزمون مجددا" پاشيده شود.
-7-5-2زمان آزمونها بايد برحسب مشخصات پوشش يا محصول مورد آزمون ، مشخص شود. مدت زمان قرار دادن نمونه ها در اين آزمون 2،6،24،48،96،240، 480و 720ساعت توصيه مي شود.
-8-5-2نمونه ها را پس از پايان آزمون از اتاقك بيرون آورده و به روشي كه براي محصول يا پوشش تصريح شده ، تميز كرده ، و مورد بررسي قرار دهيد. معمولا" قبل از بررسي نمونه ها ضروري است تا باقيمانده محلول پاشش ، از روي سطوح نمونه ها، برداشته شود. البته بايد دقت شود كه در اثر برداشت محلول باقيمانده از سطح نمونه ها، محصولات ناشي از خوردگي صدمه اي نبينند. يك روش مناسب عبارت از شستن و يا به آرامي غوطه ور كردن نمونه هاي مورد آزمون در آب جاري تميز در دماي كمتر از 40درجه سلسيوس و سپس خشك كردن فوري آنها در جرياني از هواي فشرده با فشار 170تا 200كيلو پاسكال مي باشد.
در مورد نمونه هاي آهني ، به منظور كاهش احتمال برداشته شدن محصولات خوردگي ، بهتر است تا اينگونه نمونه ها را قبل از آبكشي به مدت 0/5تا 1ساعت خشك نمود.
چنانچه ملاك ارزيابي نتايج آزمون ، به تعداد، اندازه و چگونگي توزيع مناطق و نواحي خورده شده ، بستگي داشته باشد، در اينصورت محصولات حاصل از خوردگي ، به مقدار لازم از سطح برداشته مي شوند، تا امكان بررسي هاي موردنظر فراهم آيد.
-6-2بيان نتايج
ملاك ارزيابي نتايج آزمون ،معمولا در مشخصات پوشش يا محصول مورد آزمون ارائه مي شود. در غالب آزمونها، لازم است موارد ذيل مد نظر قرار گيرند:
الف ) ظاهر نمونه پس از آزمون
ب ) ظاهر نمونه پس از برداشت محصولات ناشي از خوردگي كه در سطح واقع شده اند.
ج ) تعداد و توزيع نقائص ناشي از خوردگي مانند سوراخها، تركها، برآمدگيها (تاولها) و نظاير آن .
د) مدت زماني كه اولين علائم خوردگي ظاهر مي شوند.
-7-2گزارش آزمون
-1-7-2گزارش آزمون بايد نشان دهنده نتايج آزمون ، بر طبق ملاكهاي ارزيابي كه شرح آن در روش آزمون ارائه شده ، باشد. بهتر است نتايج بدست آمده و گزارش شده مربوط به ميانگين تعداد زيادي از نمونه هاي مورد آزمون تكرار شده باشد. در صورت لزوم مي توان گزارش آزمون را با عكسهايي از نمونه هاي مورد آزمون همراه ساخت .
-2-7-2گزارش آزمون ، بايد حاوي اطلاعاتي درباره چگونگي اجراي آزمون باشد. اين اطلاعات ممكن است ، بنابر اهداف آزمون و دستورالعملهاي آن متفاوت باشند. اما فهرست كلي از جزئياتي كه احتمالا" مورد نياز خواهند بود به شرح ذيل مي باشند.
الف ) مشخصات فلز پايه مورد آزمون .
ب ) نوع پوششها و اطلاعاتي درباره چگونگي پرداخت سطح آنها.
ج ) تعداد نمونه هاي مورد آزمون ، برحسب نوع پوشش يا محصول آزمون .
د) ابعاد، شكل نمونه هاي مورد آزمون ، ماهيت و سطح مورد آزمون .
ه ) چگونگي آماده سازي نمونه هاي مورد آزمون مشتمل بر هر نوع عمل تميزكاري و يا هر گونه حفاظت بعمل آمده از لبه ها و يا ديگر سطوح ويژه .
و) روش بكار رفته براي تميزكاري نمونه ها بعد از انجام آزمون ، و در صورت اقتضأ به همراه اطلاعاتي درباره كاهش جرم ناشي از عمل تميزكاري .
ز) تركيب محلول آزمون و تعداد پاشش ها در حين آزمون .
ح ) رطوبت نسبي اتاقك آزمون .
ط) دماي آزمون .
ي ) مدت زمان آزمون .
ك ) ويژگي و يا مشخصات هر نوع صفحات مرجع كه جهت امتحان صحت شرايط عمل و نتايج بدست آمده از آزمون در اتاقك گذاشته مي شوند.
ترویج سیستم کیفیت