Ako testovať odolnosť voči soľnému mláčiku rôznych vzoriek zvitu GI s rozdielnou hmotnosťou zinkového povlaku

Ako testovať odolnosť voči soľnému mláčiku rôznych vzoriek zvitu GI s rozdielnou hmotnosťou zinkového povlaku

Test so soľným oparom je najviac uznávanou metódou na posúdenie odolnosti proti korózii povlakov na GI cievkach. Pre nakupujúcich a inžinierov zodpovedných za kvalitu je dôležité pochopiť, ako sa rôzne hmotnosti zinkového povlaku správajú v podmienkach zrýchlenej korózie, čo je nevyhnutné pri špecifikácii materiálov. Tento sprievodca poskytuje postupný protokol pre testovanie vzoriek GI cievok pre päť bežných hmotností zinkového povlaku, od Z20 do Z275, na základe štandardných postupov ASTM B117.

Prečo je test so soľným oparom dôležitý pre posúdenie kvality GI cievok

Zinkový povlak na GI cievke poskytuje ochranu podkladovej ocele prostredníctvom obetovanej katodickej ochrany. Hrúbka a rovnosť tohto zinkového povlaku priamo určujú, ako dlho sa oceľ udrží chránená pred výskytom červenej hrdzy. Skúška v soľnom spreji zrýchľuje korózny proces, čím umožňuje výrobcom a kupujúcim predpovedať reálne výkonnostné charakteristiky za niekoľko dní namiesto rokov.

Pri GI cievkach používaných v pobrežných, priemyselných alebo vysokovlhkostných prostrediach je kritické vybrať správnu hmotnosť zinkového povlaku. GI cievka s rovným zinkovým povlakom a konštantnou hmotnosťou povlaku po celej šírke a dĺžke pásu poskytne predvídateľnejšie a opakovateľnejšie výsledky skúšky v soľnom spreji.

Protokol prípravy skúšobných vzoriek

Správna príprava vzoriek je kritická pre získanie spoľahlivých a reprodukovateľných výsledkov skúšky v soľnom spreji. Postupujte podľa týchto krokov pre každý vzorku GI cievky:

Krok 1: Z rôznych miest šírky cievky odrežte päť skúšobných panelov s rozmermi 150 mm × 100 mm, aby ste skontrolovali rovnomernosť povlaku. Na rezanie použite strihanie alebo laserové rezanie, aby ste predišli zahrievaniu okrajov, ktoré by mohlo ovplyvniť zinkový povlak.

Krok 2: Každý panel očistite mäkkou handričkou a etanolom, aby ste odstránili povrchové oleje a nečistoty. Nepoužívajte abrazívne čistiace prostriedky, ktoré by mohli poškrabať zinkový povlak.

Krok 3: Zakryte orezané okraje koróziou odolnou páskou, aby sa vystavil solnému mláčiku iba plochý povlakovaný povrch. Korózia okrajov môže výsledky výrazne skresliť.

Krok 4: Skutočnú hmotnosť zinkového povlaku každého panelu zmerajte gravimetrickou metódou podľa ASTM A90 alebo magnetickým meracím prístrojom podľa ASTM E376. Zaznamenajte hodnoty na následnú koreláciu s výsledkami testov.

Krok 5: Každému panelu priraďte jedinečné identifikačné číslo a zdokumentujte polohu vzorky, nameranú hmotnosť povlaku a stav povrchu pred testovaním.

Nastavenie a parametre testu ASTM B117

Komora na skúšku so solnou vznikajúcou hmlovou musí byť kalibrovaná a prevádzkovaná v súlade so štandardom ASTM B117. Počas skúšky je potrebné udržiavať nasledovné parametre:

Koncentrácia roztoku soli by mala byť 5 percentný roztok chloridu sodného vo vode destilovanej s pH v rozmedzí od 6,5 do 7,2. Teplota v komore sa musí udržiavať na 35 stupňoch Celzia plus alebo mínus 2 stupne. Rýchlosť zberu roztoku soli by mala byť 1 až 2 mililitra za hodinu na každých 80 štvorcových centimetrov horizontálnej zberovej plochy. Tlak rozprašovania by mal byť nastavený v rozmedzí od 0,7 do 1,4 baru.

Skúšobné dosky sa umiestnia pod uhlom 15 až 30 stupňov od zvislej osi smerom k tryske pre solnú hmlovú. Uistite sa, že dosky sa navzájom ani stenami komory nedotýkajú, aby sa zabránilo artefaktom spôsobeným odtokom roztoku.

Dosky sa kontrolujú v pravidelných intervaloch po 24 hodín. Zaznamená sa čas výskytu prvej bielej rzi, percentuálny podiel plochy pokrytej bielou ržou v každom intervale a čas výskytu prvej červenej rzi.

Výsledky: Hmotnosť zinkovej vrstvy vs. hodiny soľného oparu

Na základe rozsiahleho testovania vzoriek GI cievok, ktoré spĺňajú normy ASTM A653 a JIS G3302 SGCC, poskytujú nasledujúce typické výsledky referenčný základ pre očakávaný výkon vo výskume soľného oparu:

Vzorky s hmotnosťou zinkovej vrstvy Z20 zvyčajne ukazujú prvý biely hrdza po 24 až 48 hodinách a prvý červený hrdza po 72 až 96 hodinách. Vzorky Z80 ukazujú biely hrdza po 72 až 120 hodinách a červený hrdza po 168 až 240 hodinách. Vzorky Z120 ukazujú biely hrdza po 120 až 168 hodinách a červený hrdza po 288 až 432 hodinách. Vzorky Z180 ukazujú biely hrdza po 168 až 240 hodinách a červený hrdza po 480 až 720 hodinách. Vzorky Z275 ukazujú biely hrdza po 240 až 336 hodinách a červený hrdza po 720 až 1000 hodinách.

Tieto rozsahy predpokladajú rovnakú zinkovú vrstvu na GI cievke s povlakom aplikovaným horúcou zinkovou galvanizáciou. Skutočné výsledky sa môžu líšiť v závislosti od zloženia ocele ako podkladu, typu štruktúry zinku (spangle) a povrchovej úpravy.

Vysvetlenie výskytu červeného hrdzy

Biela korózia, ktorá sa prejavuje ako biely práškovitý povlak, indikuje oxidáciu zinku na povrchu povlaku. Ide o očakávanú a nekritickú fázu korózie. Červená korózia však signalizuje, že zinkový povlak na danom mieste bol spotrebovaný a podkladová oceľ sa teraz koroduje.

Čas do vzniku červenej korózie je hlavným ukazovateľom výkonnosti pri skúške v solnom mláku pre ZN plechy. Plech s rovnomernou zinkovou vrstvou bude mať červenú koróziu rovnomerne rozprestrenú po celej ploche panela. Ak sa červená korózia objaví izolovane na určitých miestach výrazne skôr ako v očakávanom rozsahu, môže to naznačovať lokálny defekt povlaku alebo nerovnomerné rozloženie zinku.

Na účely prijatia väčšina nákupných špecifikácií definuje minimálny počet hodín do prvej červenej korózie pre každú triedu hmotnosti povlaku. Odberatelia by mali tieto požiadavky uviesť v svojich nákupných objednávkach, aby zabezpečili dodržanie kvality.

Štúdia prípadu testovacieho protokolu: Porovnanie Z80 vs Z275

V nedávnom programe overovania kvality sme vykonali testovanie odolnosti voči morskej soli na vzorkách oceľových pásov s horúcim zinkovaním (GI) z dvoch výrobných šarží určených pre stavebný projekt na Blízkom východe. Zákazník vyžadoval overenie odolnosti proti korózii za podmienok inštalácie v pobrežných oblastiach.

Skupina vzoriek A pozostávala z oceľového pásu Z80 s horúcim zinkovaním s nameranou hmotnosťou povlaku 80 gramov na meter štvorcový. Skupina vzoriek B pozostávala z oceľového pásu Z275 s horúcim zinkovaním s nameranou hmotnosťou povlaku 275 gramov na meter štvorcový. Zo každej skupiny bolo testovaných päť dosiek podľa protokolu ASTM B117 uvedeného vyššie.

Dosky Z80 vykázali prvý výskyt bielych koróznych usadzín priemerne po 96 hodinách a prvý výskyt červených koróznych usadzín priemerne po 210 hodinách. Dosky Z275 vykázali prvý výskyt bielych koróznych usadzín priemerne po 284 hodinách a prvý výskyt červených koróznych usadzín priemerne po 845 hodinách. Vzorky Z275 poskytli približne štvornásobnú ochranu proti červenej korózii v porovnaní so vzorkami Z80.

Na základe týchto výsledkov bola špecifikácia projektu upravená tak, aby sa pre nevystavené konštrukčné komponenty používala Z180 GI cievka a pre priamo vystavené strešné panely Z275 GI cievka. Spoločnosť Shenyang Yuanhe Steel dodala obidve povlakové triedy zo svojho trvalého skladu spolu s úplnou dokumentáciou testov a zákazník overil výsledky vlastnou nezávislou skúšobnou laboratóriou.

Často kladené otázky

Otázka: Aký je rozdiel medzi bielym a červeným hrdzou v teste so solným oparom?

Odpoveď: Biela hrdza je oxidácia zinku, ktorá sa na povrchu povlaku objavuje ako biely práškovitý nános. Indikuje, že zinkový povlak aktívne chráni oceľ. Červená hrdza znamená, že zinkový povlak bol spotrebovaný a podkladová oceľ sa začína korodovať. Výskyt červenej hrddy je kritériom kritického zlyhania pri hodnotení GI cievok.

Otázka: Ako sa doba testu so solným oparom vzťahuje k reálnej životnosti v prevádzke?

Odpoveď: Testovanie v solnom mláku je zrýchlený test a nemá priamu lineárnu koreláciu s reálnou životnosťou v prevádzke. Poskytuje však porovnávací referenčný parameter. Vzorka GI cievky, ktorá dosiahne 500 hodín do vzniku červenej hrdze, sa všeobecne prejaví lepšie ako vzorka, ktorá dosiahne len 200 hodín za rovnakých environmentálnych podmienok.

Otázka: Prečo je rovnaká zinková vrstva dôležitá pre konzistentné výsledky testovania v solnom mláku?

Odpoveď: Nerovnomerné rozloženie zinku vytvára tenké miesta, ktoré sa korodujú rýchlejšie, čo spôsobuje predčasný výskyt červenej hrdze na lokálnych miestach. GI cievka s rovnakou zinkovou vrstvou zabezpečuje konštantnú hrúbku povlaku po celej ploche, čím poskytuje predvídateľnú a opakovateľnú odolnosť voči korózii, ktorá zodpovedá očakávanej výkonnosti pre každú triedu hmotnosti povlaku.