Jak testovat odolnost proti solnému mlhu u různých vzorků ocelového pásu GI s různou hmotností zinkového povlaku

Jak testovat odolnost proti solnému mlhu u různých vzorků ocelového pásu GI s různou hmotností zinkového povlaku

Test v solné mlze je nejvíce uznávanou metodou pro hodnocení odolnosti proti korozi povlaků na GI cívkách. Pro nákupní manažery a inženýry zajišťující kvalitu je důležité pochopit, jak se různé hmotnosti zinkového povlaku chovají za podmínek urychlené koroze, což je klíčové pro specifikaci materiálů. Tento průvodce poskytuje postupný protokol pro testování vzorků GI cívek v pěti běžných hmotnostech zinkového povlaku – od Z20 do Z275 – na základě standardních postupů ASTM B117.

Proč je test v solné mlze důležitý pro hodnocení kvality GI cívek

Zinková vrstva na GI cívkách poskytuje obětavou katodickou ochranu základní ocelové podložce. Tloušťka a rovnoměrnost této zinkové vrstvy přímo určují, jak dlouho zůstane ocel chráněná před výskytem červené rzi. Zkouška v solné mlze urychluje korozní proces, což umožňuje výrobcům i zakupujícím předpovídat skutečné provozní výsledky během několika dnů místo let.

U GI cívek používaných v pobřežních, průmyslových nebo vysoce vlhkých prostředích je kriticky důležitý výběr správné hmotnosti zinkového povlaku. GI cívka se stejnoměrnou zinkovou vrstvou a konzistentní hmotností povlaku po celé šířce i délce pásu poskytne předvídatelnější a opakovatelnější výsledky zkoušky v solné mlze.

Protokol přípravy zkušebních vzorků

Správná příprava vzorků je klíčová pro získání spolehlivých a reprodukovatelných výsledků zkoušky v solné mlze. Postupujte podle těchto kroků u každého vzorku GI cívky:

Krok 1: Z různých míst šířky cívky vyřežte pět zkušebních panelů o rozměrech 150 mm × 100 mm, abyste zkontrolovali rovnoměrnost povlaku. K řezání použijte nůžky nebo laserové řezání, aby nedošlo k ohřátí okrajů, které by mohlo ovlivnit zinkovou vrstvu.

Krok 2: Každý panel očistěte měkkým hadřem a ethanolem, abyste odstranili povrchové oleje a nečistoty. Nepoužívejte abrazivní čisticí prostředky, které by mohly poškrábat zinkový povlak.

Krok 3: Zaklepte řezané okraje korozivzdornou páskou, aby byla vystavena postřikování solným mlhovým roztokem pouze plochá povlaková plocha. Koroze na okrajích může výsledky významně zkreslit.

Krok 4: Skutečnou hmotnost zinkového povlaku každého panelu změřte gravimetrickou metodou podle ASTM A90 nebo magnetickým měřidlem podle ASTM E376. Naměřené hodnoty zaznamenejte pro korelaci s výsledky zkoušky.

Krok 5: Každému panelu přiřaďte jedinečné identifikační číslo a dokumentujte umístění vzorku, naměřenou hmotnost povlaku a stav povrchu před zkouškou.

Nastavení a parametry zkoušky ASTM B117

Komora pro zkoušku postřikem solným roztokem musí být kalibrována a provozována v souladu s normou ASTM B117. Následující parametry je třeba po celou dobu zkoušky udržovat:

Koncentrace roztoku soli musí činit 5 % chloridu sodného ve destilované vodě s pH mezi 6,5 a 7,2. Teplota v komoře musí být udržována na 35 °C s tolerancí ±2 °C. Rychlost sběru roztoku soli musí činit 1 až 2 ml za hodinu na každých 80 cm² vodorovné sběrné plochy. Tlak rozprašování musí být nastaven na hodnotu mezi 0,7 a 1,4 baru.

Zkoušené panely je třeba umístit pod úhlem 15 až 30 stupňů od svislé polohy tak, aby byly obráceny směrem k trysce pro postřik solným roztokem. Je třeba zajistit, aby se panely navzájem ani se stěnami komory nedotýkaly, aby nedocházelo k artefaktům způsobeným odtékáním roztoku.

Panely je třeba prohlížet v pravidelných intervalech po 24 hodinách. Je třeba zaznamenat čas prvního výskytu bílé rzi, procentuální pokrytí povrchu bílou rží v každém intervalu a čas prvního výskytu červené rzi.

Výsledky: Hmotnost zinkového povlaku vs. hodiny solné mlhy

Na základě rozsáhlého testování vzorků GI pásky splňujících normy ASTM A653 a JIS G3302 SGCC poskytují následující typické výsledky referenční základnu pro očekávaný výkon v testu solné mlhy:

Vzorky s hmotností povlaku Z20 obvykle vykazují první bílou rez během 24 až 48 hodin a první červenou rez mezi 72 a 96 hodinami. Vzorky Z80 vykazují bílou rez po 72 až 120 hodinách a červenou rez po 168 až 240 hodinách. Vzorky Z120 vykazují bílou rez po 120 až 168 hodinách a červenou rez po 288 až 432 hodinách. Vzorky Z180 vykazují bílou rez po 168 až 240 hodinách a červenou rez po 480 až 720 hodinách. Vzorky Z275 vykazují bílou rez po 240 až 336 hodinách a červenou rez po 720 až 1000 hodinách.

Tyto rozsahy předpokládají rovnoměrnou zinkovou vrstvu na GI pásce s povlakem aplikovaným metodou žárového zinkování. Skutečné výsledky se mohou lišit v závislosti na složení ocelového podkladu, typu krystalické struktury („spangle“) a povrchové úpravě.

Interpretace vzniku červené rzi

Bílá rzi, která se projevuje jako bílý práškovitý povlak, indikuje oxidaci zinku na povrchu povlaku. Jedná se o očekávané a nekritické stádium koroze. Červená rzi však signalizuje, že zinkový povlak na daném místě byl spotřebován a podkladová ocel se nyní začíná korodovat.

Čas do vzniku červené rzi je hlavním ukazatelem výkonnosti při zkoušce odolnosti proti solnému mlhu u plechů GI. U plechů GI s rovnoměrnou zinkovou vrstvou se červená rzi objeví rovnoměrně po celém povrchu desky. Pokud se červená rzi objeví izolovaně na jednotlivých místech výrazně dříve než v očekávaném rozmezí, může to naznačovat lokální vadu povlaku nebo nerovnoměrné rozložení zinku.

Pro účely přijetí definují většinou specifikace nákupu minimální počet hodin do prvního výskytu červené rzi pro každou třídu hmotnosti povlaku. Zakupující by měli tyto požadavky stanovit ve svých objednávkách, aby zajistili soulad s požadavky na kvalitu.

Případová studie testovacího protokolu: porovnání Z80 a Z275

V nedávném programu ověřování kvality jsme provedli testování odolnosti vůči solné mlze u vzorků ocelového pásku GI ze dvou výrobních šarží určených pro stavební projekt na Blízkém východě. Zákazník vyžadoval ověření odolnosti proti korozi pro podmínky instalace v pobřežních oblastech.

Skupina vzorků A zahrnovala ocelový pás GI typu Z80 s naměřenou hmotností povlaku 80 gramů na metr čtvereční. Skupina vzorků B zahrnovala ocelový pás GI typu Z275 s naměřenou hmotností povlaku 275 gramů na metr čtvereční. Pět desek z každé skupiny bylo testováno podle protokolu ASTM B117 popsaného výše.

U desek Z80 se první bílá rzi objevila průměrně po 96 hodinách a první červená rzi po 210 hodinách. U desek Z275 se první bílá rzi objevila průměrně po 284 hodinách a první červená rzi po 845 hodinách. Vzorky Z275 poskytly přibližně čtyřnásobnou ochranu proti červené rzi ve srovnání se vzorky Z80.

Na základě těchto výsledků byla specifikace projektu upravena tak, aby se pro nevystavené konstrukční součásti používala Z180 GI tažená ocelová páska a pro přímo vystavené střešní panely Z275 GI tažená ocelová páska. Společnost Shenyang Yuanhe Steel dodala obě povlakové třídy z našich trvale udržovaných zásob spolu s úplnou dokumentací zkoušek a klient ověřil výsledky ve své vlastní nezávislé zkušební laboratoři.

Často kladené otázky

Otázka: Jaký je rozdíl mezi bílou a červenou rezí v testu vystavení solné mlze?

Odpověď: Bílá ruda je oxidace zinku, která se na povrchu povlaku objevuje jako bílý práškovitý povlak. Ukazuje, že zinkový povlak aktivně chrání ocel. Červená ruda znamená, že zinek byl spotřebován a podkladová ocel začíná korodovat. Výskyt červené rudy je kritériem kritického selhání při hodnocení GI tažené ocelové pásky.

Otázka: Jak souvisí doba trvání testu vystavení solné mlze s reálnou životností v provozu?

Odpověď: Test v solné mlze je urychlený test a nemá přímou lineární korelaci s reálnou životností v provozu. Poskytuje však srovnatelné referenční hodnoty. GI cívka, která dosáhne 500 hodin do vzniku červené rzi, se obecně prokáže lepší výkonností než cívka, která dosáhne pouze 200 hodin za stejných environmentálních podmínek.

Otázka: Proč je rovnoměrná zinková vrstva důležitá pro konzistentní výsledky testu v solné mlze?

Odpověď: Nerovnoměrné rozložení zinku vytváří tenká místa, která korodují rychleji a způsobují předčasný výskyt červené rzi v místních oblastech. GI cívka s rovnoměrnou zinkovou vrstvou zajišťuje konzistentní tloušťku povlaku po celém povrchu, což poskytuje předvídatelnou a opakovatelnou odolnost proti korozi odpovídající očekávanému výkonu pro každou třídu hmotnosti povlaku.