La corrosione è la distruzione o il deterioramento dei materiali o delle loro proprietà causato dall'ambiente. La maggior parte della corrosione si verifica in ambienti atmosferici, che contengono componenti corrosivi e fattori corrosivi come ossigeno, umidità, sbalzi di temperatura e inquinanti.
La corrosione ciclica è un fenomeno di corrosione atmosferica comune e altamente distruttivo. La corrosione ciclica sulla superficie dei materiali metallici è dovuta agli ioni cloruro contenuti nella superficie metallica, nello strato ossidato e nello strato protettivo, che penetrano nella superficie metallica e nella reazione elettrochimica interna del metallo. Allo stesso tempo, gli ioni cloro contengono una certa energia di idratazione, che viene facilmente assorbita nei pori della superficie metallica, creando crepe che si accumulano e sostituiscono l'ossigeno nello strato di ossido, trasformando gli ossidi insolubili in cloruri solubili, in modo da passivare la superficie in una superficie attiva.
Il test di corrosione ciclica è un tipo di test ambientale che utilizza principalmente apparecchiature per simulare artificialmente le condizioni ambientali di corrosione ciclica e valutare la resistenza alla corrosione di prodotti o materiali metallici. Si divide in due categorie: una per il test di esposizione all'ambiente naturale, l'altra per la simulazione artificiale accelerata del test di corrosione ciclica.
La simulazione artificiale dei test ambientali di corrosione ciclica consiste nell'uso di un certo volume di attrezzatura per test spaziali (camera per test di corrosione ciclica (Figura)) nel suo volume di spazio con metodi artificiali, che creano un ambiente di corrosione ciclica per valutare la qualità della resistenza alla corrosione ciclica del prodotto.
Confrontando la concentrazione di cloruro di sodio con quella dell'ambiente naturale, in presenza di corrosione ciclica, si può osservare che la concentrazione di cloruro può essere diverse o decine di volte superiore a quella dell'ambiente naturale, con un conseguente aumento della velocità di corrosione e una notevole riduzione dei tempi di risposta al test di corrosione ciclica. Ad esempio, nell'esposizione naturale di un campione di prodotto, la corrosione può richiedere fino a un anno, mentre nella simulazione artificiale di condizioni ambientali di corrosione ciclica, fino a 24 ore, si possono ottenere risultati simili.
La corrosione ciclica simulata in laboratorio può essere suddivisa in quattro categorie
(1)Prova di corrosione ciclica neutra (prova NSS)È un metodo di prova di corrosione accelerata, apparso per primo e attualmente il più utilizzato. Utilizza una soluzione salina di cloruro di sodio al 5%, con pH regolato nell'intervallo neutro (6,5 ~ 7,2) come soluzione per la spruzzatura. La temperatura di prova è di 35 °C e la velocità di assestamento dei requisiti di corrosione ciclica è di 1 ~ 2 ml/80 cm³/h.
(2)Prova di corrosione ciclica con acido acetico (prova ASS)È sviluppato sulla base del test di corrosione ciclica neutra. Consiste nell'aggiungere acido acetico glaciale a una soluzione di cloruro di sodio al 5%, in modo che il pH della soluzione si riduca a circa 3, la soluzione diventi acida e anche la formazione finale di corrosione ciclica cambi da neutra ad acida. La sua velocità di corrosione è circa 3 volte superiore a quella del test NSS.
(3)Prova di corrosione ciclica con acido acetico accelerato con sale di rame (prova CASS)Si tratta di un nuovo test di corrosione ciclica rapida, sviluppato all'estero, che utilizza una temperatura di prova di 50 °C, una soluzione salina con una piccola quantità di sale di rame (cloruro di rame) e una forte corrosione indotta. La sua velocità di corrosione è circa 8 volte superiore a quella del test NSS.
(4)Prova di corrosione ciclica alternataSi tratta di un test completo di corrosione ciclica, che consiste in un test di corrosione ciclica neutra più un test di umidità e calore costanti. Viene utilizzato principalmente per prodotti interi di tipo cavità, attraverso la penetrazione di un ambiente umido, in modo che la corrosione ciclica non si generi solo sulla superficie del prodotto, ma anche al suo interno. Il prodotto viene sottoposto alternativamente a corrosione ciclica e calore umido in due condizioni ambientali, per valutare infine le proprietà elettriche e meccaniche dell'intero prodotto, con o senza variazioni.
I risultati delle prove di corrosione ciclica sono generalmente forniti in forma qualitativa piuttosto che quantitativa. Esistono quattro metodi di valutazione specifici.
①metodo di giudizio di valutazioneè l'area di corrosione e l'area totale del rapporto della percentuale secondo un certo metodo di divisione in più livelli, a un certo livello come base di giudizio qualificato, è adatto per campioni piatti per la valutazione.
②metodo di giudizio ponderatosi basa sul peso del campione prima e dopo il test di corrosione, il metodo di pesatura calcola il peso della perdita di corrosione per giudicare la qualità della resistenza alla corrosione del campione, è particolarmente adatto per una valutazione della qualità della resistenza alla corrosione dei metalli.
3.metodo di determinazione dell'aspetto corrosivoè un metodo di determinazione qualitativa, è un test di corrosione ciclica, per determinare se il prodotto produce fenomeni di corrosione nel campione; in questo metodo vengono utilizzati principalmente standard generali di prodotto.
④metodo di analisi statistica dei dati sulla corrosionefornisce la progettazione di test di corrosione, l'analisi dei dati di corrosione, dati di corrosione per determinare il livello di confidenza del metodo, che è principalmente utilizzato per analizzare la corrosione statistica, piuttosto che specificamente per un giudizio specifico sulla qualità del prodotto.
Test di corrosione ciclica dell'acciaio inossidabile
Il test di corrosione ciclica, inventato all'inizio del XX secolo, è il test di corrosione più longevo e, grazie all'elevata resistenza alla corrosione, è diventato un test "universale". Le principali ragioni sono: 1) risparmio di tempo; 2) basso costo; 3) possibilità di testare una varietà di materiali; 4) risultati semplici e chiari, utili per la risoluzione di controversie commerciali.
In pratica, il test di corrosione ciclica dell'acciaio inossidabile è il più noto: per quante ore questo materiale può essere sottoposto al test di corrosione ciclica? Gli operatori del settore non dovrebbero essere estranei a questa domanda.
I fornitori di materiali solitamente utilizzanopassivazionetrattamento omigliorare il grado di lucidatura della superficie, ecc., per migliorare la durata del test di corrosione ciclica dell'acciaio inossidabile. Tuttavia, il fattore determinante più critico è la composizione dell'acciaio inossidabile stesso, ovvero il contenuto di cromo, molibdeno e nichel.
Maggiore è il contenuto dei due elementi, cromo e molibdeno, maggiore è la resistenza alla corrosione necessaria per resistere alla corrosione puntiforme e interstiziale che inizia a manifestarsi. Questa resistenza alla corrosione è espressa in termini di cosiddettaResistenza alla corrosione equivalenteValore (PRE): PRE = %Cr + 3,3 x %Mo.
Sebbene il nichel non aumenti la resistenza dell'acciaio alla corrosione per vaiolatura e alla corrosione interstiziale, può effettivamente rallentarne la velocità una volta iniziato il processo. Gli acciai inossidabili austenitici contenenti nichel tendono quindi a ottenere prestazioni molto migliori nei test di corrosione ciclica e a corrodersi in modo molto meno grave rispetto agli acciai inossidabili ferritici a basso contenuto di nichel con una resistenza simile alla corrosione per vaiolatura.
Curiosità: per lo standard 304, la corrosione ciclica neutra è generalmente compresa tra 48 e 72 ore; per lo standard 316, la corrosione ciclica neutra è generalmente compresa tra 72 e 120 ore.
Va notato cheILCorrosione ciclicaIl test presenta notevoli svantaggi quando si esaminano le proprietà dell'acciaio inossidabile.Il contenuto di cloruro nella prova di corrosione ciclica è estremamente elevato, superando di gran lunga l'ambiente reale, quindi l'acciaio inossidabile che può resistere alla corrosione nell'ambiente di applicazione reale con un contenuto di cloruro molto basso verrà corroso anche nella prova di corrosione ciclica.
Il test di corrosione ciclica modifica il comportamento alla corrosione dell'acciaio inossidabile e non può essere considerato né un test accelerato né un esperimento di simulazione. I risultati sono unilaterali e non hanno alcun rapporto equivalente con le prestazioni effettive dell'acciaio inossidabile che verrà utilizzato.
Possiamo quindi utilizzare il test di corrosione ciclica per confrontare la resistenza alla corrosione di diversi tipi di acciaio inossidabile, ma questo test è in grado solo di valutare il materiale. Quando si selezionano materiali in acciaio inossidabile specifici, il test di corrosione ciclica da solo non fornisce solitamente informazioni sufficienti, perché non abbiamo una comprensione adeguata del legame tra le condizioni di prova e l'ambiente di applicazione effettivo.
Per lo stesso motivo, non è possibile stimare la durata di un prodotto basandosi esclusivamente sul test di corrosione ciclica di un campione di acciaio inossidabile.
Inoltre, non è possibile effettuare confronti tra diversi tipi di acciaio, ad esempio non possiamo confrontare l'acciaio inossidabile con l'acciaio al carbonio rivestito, perché i meccanismi di corrosione dei due materiali utilizzati nel test sono molto diversi e la correlazione tra i risultati del test e l'ambiente effettivo in cui il prodotto finirà per essere utilizzato non è la stessa.
Data di pubblicazione: 06-11-2023