GB-T 6464-1997，金属及其覆盖层 大气腐蚀试验现场试验的一半要求

GB/'r 6464一1997 前 台 本等效采用ISO 8565:1992H金属和合金 大气腐蚀试验 现场试验的一般要求》 本标准在编写中，将ISO 8-565:1992的部分章节进行了调整。将该国际标准的4.4.1,4.4.2,4.4.3 合并作为本标准的第5章，因它们都是说明试验架 将该国际标准的第5章改为本标准的4.5,作为整 个暴露试验场一章中的一部分，这样结构较为清晰 另外增补了暴露试验初期半年内试样检查的问隔时 间，以利于发现试样早期腐蚀现象，这是ISO 8565:1992中没有的 本标准与 GB 6464-86相比，加入了金属和合金材料作为试验对象，因而试验材料种类及试样类 型有所增加 本标准自发布实施日起代替GB 6464-86《金属和其它无机覆盖层 静置户外曝晒腐蚀试验 一般 规 则》 本标准附录A是标准的附录 本标准由中华人民共和国机械工业部提出。 本标准由全国金属与非金属税盖层标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位:机械工业部武汉材料保护研究所 本标准主要起草人:张三平、萧以德、张艳 Gs/'e 6464一1997 ISO前言 ISO(国际标准化组织)是各个国家标准团体((ISO成员团体)的全世界联合组织。制定国际标准的 工作，一般通过ISO各技术委员会进行。各成员团体如对某一技术委员会确定的主题感兴趣，有权向该 委员会陈述。与ISO有联系的政府和非政府的国际组织也可以参加工作。在电工标准化的各方面，工SO 与国际电工委员会((SEC)密切合作。 技术委员会制定的国际标准草案先送各成员团体投票，按照ISO程序，参与投票的成员团体至少 要有75%认可 才可出版为国际标准 国际标准ISO 8565由ISO/TC 156金属合金腐蚀技术委员会制定。它注销并取代国际标准ISO 4542:1981《金属和其它无机覆盖层— 静置户外曝晒腐蚀试验的一般规则》。 本国际标准的附录A是标准的附录 中华 人民 共 和 国国 家 标准 金属及其覆盖层 大气腐蚀试验 现 场 试 验 的 一 般 要 求 GB/T 6464一1997 eqv ISO 8565:1992 代替 GH 6464- -86 Metals and its coatings-Atmospheric corrosion testing-General requirements for field tests 引言 进行大气暴露条件下腐蚀试验的目的在于: — 获得金属 合金，，及其覆盖层和其他无机覆盖层在大气环境下的耐腐蚀性能数据带 — 评价在给定的试验室条件下和大气环境下试验结果之间的相关性; — 评价特殊金属的腐蚀类型. 本标准包括试样在试验站大气环境作用下的暴露及定期检查 但是，它不包括使用条件下的腐蚀试 验 金属的腐蚀速率取决于大气腐蚀试验场的环境。金属腐蚀速率和大气变量之间的关系复杂，因此， 现场试验结果不能准确地预侧使用性能，但是对金属及其覆盖层的使用性能可以提供指南 ， 范围 本标准规定了大气条件下金属及其援盖层的静置腐蚀试验一般要求。这种试验可在露天或有遮蔽 条件下进行 本标准涉及的试验材料还包括其他无机锁盖层。 本标准也适用于室内试验 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 GB 6461-86 金属覆盖层 对底材为阴极的筱盖层 腐蚀试验后的电镀试样的评级 (eqv ISO 4540:1980) GB 11377-89 金属和其他无机覆盖层 储存条件下腐蚀试验的一般规则(eqv ISO 4643:1981) GB 12335-90 金属覆盖层 对底材呈阳极性的覆盖层 腐蚀试验后的试样的评级 (eqv ISO 8403,1991) JB/T 6074-92 腐蚀试祥的制备、清洗和评定 ISO 4221:1980 空气质量— 环境空气中二氧化硫质量浓度的测定— 针试剂分光光度测定法 ISO 9225:1992 金属和合金的腐蚀— 大气腐蚀性污染物的侧定 1)以下统称之为“金属气 国家技术监督局 1997一07一25批准 ，998-02-01实施 GB/T 6464一 1997 ISO 9226:1992 金属和合金的腐蚀— 大气腐蚀性一一评价腐蚀性用的标准试样的腐蚀率测定 地面气象观测规范1， 试样的要求 31 试样的类型 3.1门 平板试样 一般选用矩形平板试样，因其容易称重和测量，而且其形状简单便于固定在试验架上。试样尺」应 能保证准确的评价，以150 mm X 100 mm为宜 试样的厚度应当足以保证试样能够经受规定的试验周 期，还应该考虑到某些材料的力学效应和晶间腐蚀的可能性，试样厚度以1-3 .-为宜 对于金属覆盖层的试验，试样的表面面积应当尽可能大，任何情况下都不得小于 50 - 2 (5 cm X 10 cm)如果采用面积小于50 cm，的镀覆件，则可以将同类试样组合而达到所要求的最小表面积，但是 这种情况所得到的结果不宜与专门制备的上述最小面积的试样所得到的结果进行比较 3.1，2 形状不规则试样 螺栓、管材、棒材、角铁，甚至组合件都可作为试样进行试验 如果只对管外表面进行腐蚀试验，管端应进行封闭处理. 复杂的试样(如组装件)，可能有缝隙、积水阱、焊接部位以及异类金属接触等情况，因此必须考虑这 些国素对组合件耐蚀性的影响 还应注意组装件的放置，以模拟组装件实际使用情况。 3门，3 焊接试样 焊接件大气腐蚀试验的目的在于揭示由于焊接金属与母材之间金相或成分的差别而导致焊接区的 选择腐蚀倾向 焊缝应处于试样中部，并与其长边平行;如技术条件要求，也可与其长边垂直 3.2 试样的制备 由于大气腐蚀试验可能要延续很多年，因此应确保试样清晰可辨并认真记录数据.通常试样要从大 的金属板上切取，然后去毛刺。这些加工过程可能会损伤试样表面，并且会导致一些金属冶金状态的明 显变化(例如，剪切或切割边沿的加工硬化)应避免表面损伤，除非规定评价加工硬化状态的影响，否则 应通过机加工消除。其他的操作，如火焰切割，锯开和研磨也可能造成类似损伤。通常裸板试样表面粗 糙度R.为 0. 8 }gym，但当试验结果欲与使用性能比较时，被暴露的试样表面状况应与使用状况下的一致 或相似。 可采用有机溶剂或碱性溶液脱脂。脱脂工序可与机械或化学除氧化皮处理结合，以除去表面轧制氧 化皮、热处理氧化皮或锈。 各种金属去除氧化皮处理可参照7B/T 6074 对金属和覆盖层要绝对避免采用能侵蚀试样表面的清洗方法. 3.3 搬动 试样清洗完后，要尽量减少搬动.在搬动时要戴清洁的手套 3.4 试样的标记 标记试样使之在试验期间不发生混淆。标记号在整个暴露期间应清晰、耐久，并且应标于试样中不 影响试验结果检查评定的区域。 试样可打上合适的号码。对于金属试样，可打缺口或钻孔，以满足清晰、耐久要求。其他合适的标记 方法也可以采用，如在试样上用尼龙丝挂耐蚀材料制成的号码牌 对于金属搜盖层在涂覆保护层之前先打定位标识缺口或钻标识孔 制定一张详细的试样布局图，标 明试样的类别，暴露日期以及暴露架位置. 3.5 试样数量 1)中央气象局编定(1979年) GB/T 6464一1997 每一试验周期，用于预定评价的每一类试样数量不得少于3件 但是按照统计学的要求，更复杂的 试验需要更多的试样。 3.6 对比和参比试样 为了满足各种控制和对比要求，试验方案中应安排额外试样 3.6.1 对 比试样 与暴露试样材料相同，储存在无腐蚀条件(见3.7)下的对比试样，可用于测定暴露试样经试验后的 物理、化学性能的变化 3.6.2 参比试样 当试验新材料或改进材料时，采用原有(已知)材料制备参比试祥进行对比试验 参比试样与新材料 试样 一起进行暴露试验。 3.了 贮存 试样在暴露试验前的贮存期间以及对比试祥的贮存期间，应避免机械损伤以及同其他试样的接触 试样贮存室应控制温度，而且相对湿度应不大于 65%.特别敏感的试样应存放在干燥器中或密封在有 干燥剂的塑料袋中(见GB 11377) 3.8 试样数据记录 对每一系列的试验试样，记录评价腐蚀效果所需要的数据(见第s章) 这些记录应包括: 。)无覆盖层的金属试样 — 化学成分 — 质量 — 形状和尺寸; — 表面精饰特征; — 热处理; — 基本的物理性能(力学、电或物理化学性能)以及表面粗糙度; 一一试验前试样表面初始状态(对在大气条件下长期暴露会改变其结构的金属); — 试样制备方法; — 金属表面处理方法; — 符合相关标准或牌号的金属规范; — 评价各个性能时，所采用的试验方法规范; — 制备试样的中间产品规范 b)金属覆盖层试样 — 基体金属的规范; — 镀覆前表面处理方法; — 镀覆工艺及镀覆材料的规范; - 援盖层厚度 - 钗盖层基本性能(即孔隙、硬度、延性等)及评价这些性能所采用的试验方法 c)部件或零件 — 试验样品性能的基本参数〔即厚度、孔隙、硬度、延性等)，评定这些性能时所采用的试验方法以 及试验开始前这些性能的原始值 记录并小心保存试样试验之前的目视检查结果，以及必要的拍照记录 4 大气腐蚀试验场 4.1 大气暴露类型 e)露天暴露，即直接暴露在整个大气条件和大气污染环境中 GB/T 6464一 1997 h)遮蔽下暴露,即在遮蔽下或在局部封闭的空间 如百叶箱内暴露，使试样不受雨水和阳光的照 射。在后一种遮蔽暴露条件下，试样还受到百叶箱侧壁的保护 由于可以采取不同遮蔽暴露方式，因此，要详述遮蔽及试样暴露方法。在不同遮蔽方式 !;所获得的 结果不能简单地进行对比 42 试验场要求 选择能正常暴露于气候环境充分作用 「的场地作为试验场。试验场附近如有建筑、结构物、树木以 及某些地理形貌，如:河流、湖泊、小山、洞穴，可能对风、污染源或阳光产生不希望的遮蔽或攀露 除非这 些周围环境因素的影响是试验的部分内容，否则应当予以避免，或者如存在应在报告中注明。试验场中 灌木丛等植物的存在，会影响温度和湿度的分布，因此，也应当将其除去或者限制其高度不超过 。2二: 也可通过将试验架装置在排水良好的地而，或用砾石、混凝上铺砌的地基卜来控制其影响 如果在试验架附近施用控制植物生长的化学物质时 则应防1:这些化学物质接触任何试样胡一采取 安全防范措施。 进行有遮蔽条件下的大气腐蚀试验，应制订合适的措施，以避免对相邻露天暴露的试样产生任何不 必要的影响 4.3 试验场位置 试验场应当设置在与材料使用环境类似的有代表性的场所 可分为两类试验场: 。)代表区域气候条件的永久性试验场，这些区域气候大致分为工业、乡村、城市和海洋性气候 b)仅仅在预定期间，进行特殊腐蚀试验选定的临时试验场 试验场位臂应便于定期观察试样，并能记录或评价4.5中所规定的环境因素。最好在气象站或其附 近设置大气暴露场 4.4 试验场安全性 大气腐蚀试验场应有防盗、防损坏或防其他变故的适当安全保障。 安全围墙不得影响试验，例如，不要使一些试样比其他试样受到更多的阴影遮蔽，或更多的为飘雪 覆盖p 45 环境因素 为了进一步评价腐蚀测量结果，需要说明试验场的大气条件 这种说明，可按ISO 9226通过肖接测 定标准试样腐蚀速率来表述;对于水久性试验场，则通过实际测量或从其他来源的大气数据来表述 如果采用其他来源的大气数据，则要说咀来源及其与试验场的大致距离 表征大气条件所需要的环境数据有 — 气温，以C表示; — 大气相对湿度，以%表示; - N"7,雪沉降量，以。m/d表示; — 日照强度和持续时间; -一 按ISO 9225测定的SO 沉降率，以mg/(m` " d)表示或以浓度mg/m 表示: — 按ISO 9225测定的氯化物沉降率，以mg/(m ·d)表示，这一般只针对海洋环境试验场 附录A(标准的附录)提出了这些因素的合适监测频率 其他因素.诸如沉降待续时间、实际润湿时间、风向和风速、雨水pH值、气体和粒子污染物的Ilk，也 要收集或按试验特殊要求进行测量。 将腐蚀产物除去后，按照JB/T 6074规定测量标准试样的腐蚀速率 应按K地面气象观测规范》进行试验站气象测量 SO 浓度测定最好按ISO 4221进行，污染件测以 按 ISO 9225进行 GB/'r 6464一 1997 5 暴滋架 5.1 大气暴露架 暴露架用于固定试样，保证试样在试验过程中不受损坏，试样的腐蚀不受其他材料的影响。暴露架 的设计要保证其全部或部分地暴露于大气环境之中 只要强度和耐久性合适，采用金属型材或木材制作暴露架均可 可根据需要在适当处理后或在已涂 底漆的金属表面上涂色漆，以加强保护。暴露架也可由经适当保护和处理的木材制造 暴露架应设计得能使被固定试样的整体尽可能地暴露出最大面积，其目的在于能按试验要求评价 试样朝天一面暴露和朝地一面暴露的差别。另外，试验架的结构件不能遮档试样 暴露架固定试样的方法要避免邻近试样相 q_接触、相互遮蔽或影响另一些试样.还要使试样与暴露 架之间能够完全电绝缘 配有固定孔洞的开槽陶瓷绝缘端子或者用惰性、耐久塑料制得的类似装置能符 合此要求，还可选用配有电绝缘套或垫圈的螺栓、螺钉。试样与其固定装置之间的接触面积要尽可能小 暴露架要设计成能使试样朝天面与地平线成450(30。也可)进行暴露 或者能按试验方案要求的其 他方向暴露 暴露架要设计得能使试样不受暴露架或其他试样滴水以及地面溅水的影响.试验场中安装的暴露 架也会引起雪的局部堆积 因此，试样暴露需要一个距地面的最低高度。选用的最低高度应可防止雨水 飞溅和积雪掩埋，此高度不应低于。.75 m 暴露架的设计承载量应为装满试样时最大静载荷与风和雪引起的附加载荷之和。暴露架应牢牢固 定于地面，试祥不应因大风而移动或者掉落 便利的方法是将试样规格标准化或将试样尺寸规定一定范围 这可简化暴露架设计和固定试样的 方法 为使大气腐蚀产物和污染物能积聚并防止其被雨水冲去·需要在有遮蔽条件下进行暴露试验 其暴 露于大气介质中的程度将决定暴露架的具体设计. 5、2 遮蔽暴露用的遮蔽物 当在像伞形il顶的遮蔽下暴露时，试样也要u-于试验架L。 通常的屋顶材料可用于这种伞形屋顶。屋顶要倾斜，以便能排水;并且应能防止屋顶雨水滴落和地 面溅水。Il顶也要一定程度上能防止太阳对试样的照射。屋顶距地面最大高度不超过 3m，而且屋檐距 试验架边缘水平距离也不应超过 3m 5.3 封闭暴露试验箱 进行封闭暴露用的百叶箱的设计与标准气象百叶箱的设计一祥，要能防止大气沉降物、阳光照射和 风，但是允许空气从外流入。箱壁外表面和门要涂装成白色 百叶箱应是活动型的，牢固而稳定，箱内和外部大气之间能进行交换。并且，雨和雪也仅能少量地透 进箱内部。箱的地板离地面至少为。.smo 百叶箱内部尺寸要适合于置于架上或搁置于箱内的试样数量 试样架的设计、试样的布健和放置要 使得空气能在试样之间自由流通 防止在箱内偏角处形成特殊的微气候条件。 百叶箱要置于试验场的空旷区域内，如果在同一试验场要放置一个以卜的百叶箱，则三个箱间的即 离应能保证不使两个箱内的气候条件相互影响。箱距不能小于箱高度的两倍 6 试样放置 按以「方式放置试样: 一一各个试样与任何在试验条件下会影响其腐蚀的材料之间不要发生接触; 腐蚀产物以及含有腐蚀产物的雨水不能从一个试样表面滴落到另 一试样 仁 便于观察试样表面 ; GB/T 6464一 1997 — 便于取样 乡 一一防止试样掉落(例如受风作用)、偶然污染或损坏; 一一在有遮蔽暴露时，试样都应处于各个方向空气能均匀流通的相1司条件F 一一对于露天暴露，当暴露地点在北半球时试祥表面 一般朝南，在南半球时则朝北，但是也要r-虑 其他腐蚀源(像海洋)的方向;除非另有规定或，试祥对地平面通常最好成45倾斜(或者当允许时 成 30,倾斜); — 除非另有规定或协议，遮蔽暴露的试样最好与地面成 。0,300,450,6。或 ，。倾斜 一 一试样随意放置于试验架整个有效的范围内进行暴露. 7 试验规程 了门 试验持续时间 暴露的总时间及季节取决于试样类型及试验目的 由于大气腐蚀过程缓慢，所以根据试验材料和橙 盖层耐蚀性能，暴露试验可安排为1年、2年、5年、10年或2。年 在某些情形下，总暴露时间也可 少于 2年 要注意，特别是短时间的暴露结果可能取决于开始暴露的季节。因此可在腐蚀性最高季节(通常为 秋或春季)开始暴露 7.2 定期观测检查 要定期检查试样，看它们是否要移取，并且记录外观的任何明显变化或出现的特殊情况 应观察试 样正、反两面，以发现腐蚀作用的任何差别。定期检查的间隔时间通常是 6个月或12个月，但建议在前 6个月的试验期内，可适当划出几个检查期限，如1,3,6个月。 记录包括:任何腐蚀产物的颜色、状态、均匀性以及它们是附着的还是显示有随试样暴露时间的延 长而剥离于表面的倾向. 定期检查能及早地给金属或合金的研制部门提供改进的参考意见，从而安排材料发展计划 要核对 试样，以证实所有标记(见3. 4)仍是清楚的。定期检查有益于试验场的安全，仪器正常运行以及试验站 设备的常规观察 7.3 结果评价 通过目测、金相检查、质量损失测定以及材料力学性能或特有性能(如反射率)变化的测定来进行结 果评价 可采用彩色照像来记录试样外观 应在7. 1所述试验计划规定的试验周期内评价腐蚀作用，并在适当时与对比试样进行对比 试样的 评定应在暴露期结束后的三个月内进行 在这一段时PI内，应将试样按照3. 7的规定存放。除非另有规 定，对金属瞿盖层应按照GB 6461(对底材为阴极的金属覆盖层)或GB 12335(对底材呈阳极性的金属 覆盖层)的规定进行暴露试样评级。 }0lk试样 YfAil}1d量根失之前应按照IB/T 6074规定的方法进行清洗 8 试验报告 试验报告应包含以下内容 a)试样的数据，包括试样暴露时倾斜角度和朝向; b)试验场说明(见第4章); 。)参比试样和试验试祥的数量， d)试样投试、取出和评价的日期; e)试祥初始性能和制备(见3.8) D每次评价中的表面外观变化的具体定性描述，如果可能，附上试样在试验前、试验中和试验后的 Ca/T 6464一 1997 照片 ; 9)通过质量损失 金相检查、物理性能变化以及蚀点深度、密度和分布或其他评定方法评定腐蚀的 定量结果 要清晰地叙述评定方法及所得结果，并以一些约定的表格或图来描述。 试验报告也应讨论能影响试验结果的任何问题 试验报告最后可附主要结果概述 GR/r 6464一 1997 附 录 A (标准的附录) 表征大气暴露条件的环境因寨 环境因素 单 位 测量种类和次数 结果的表示 大气温度 〔 连续或每天至少 3次 月和年平均 相对ffi度 % 连续或每夭至少 3次 月和年平均 形成温度>0七和RH > 80 的潮湿状态的时I-] h ! 每月和疥年中的小时数 降水量 mm/d 按 月 每月和每年的量 空气污染 SOa浓度 或 SO 沉积速率 氯化物沉积速率 mglm' mg/(-}·d) mg/(ma·d) 连续 或按 月 连续或按月 连 续或按月 灼和 年、卜均 月和 年T均 月和年平均 36酬