金属材料腐蚀：影响因素、危害及测试方法

金属腐蚀是指金属材料在周围介质的作用下发生损坏的现象。这种损坏通常是由于金属表面与环境介质之间发生的化学或电化学反应，导致金属原子失去电子，转变为氧化态（离子态）。

最常见的腐蚀形态是金属的锈蚀。例如，铁制品生锈形成红棕色的铁锈（Fe₂O₃·xH₂O），铝制品表面出现白斑（Al₂O₃），铜制品表面产生铜绿[Cu₂(OH)₂CO₃]，银器表面变黑（Ag₂S、Ag₂O）等。这些现象不仅影响金属材料的外观，更对其性能和使用寿命产生严重危害。

金属腐蚀的危害

金属腐蚀对金属材料的性能和使用寿命有着极其严重的危害。首先，腐蚀会显著降低金属材料的力学性能，如强度、塑性和韧性。这些性能的下降会导致金属构件在使用过程中更容易发生断裂或变形。其次，腐蚀还会破坏金属构件的几何形状，增加零件之间的磨损，进一步影响设备的正常运行。此外，腐蚀还会恶化金属的电学和光学等物理性能。例如，腐蚀后的金属表面可能会导致电导率下降或光学反射率降低。更为严重的是，金属腐蚀可能会引发火灾、爆炸等灾难性事故。据统计，每年因金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10%~20%，而金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失更是难以估量。

影响金属腐蚀的因素

金属腐蚀是一个复杂的物理化学过程，受到多种因素的共同影响。其中，应力交变速度、介质温度、介质成分、材料尺寸、加工和热处理等是主要的影响因素。此外，材料表面的损伤或较低的粗糙度所产生的应力集中，会使疲劳极限下降，从而也会降低疲劳强度

金属材料腐蚀测试方法

为了评估金属材料的耐腐蚀性能，通常采用腐蚀测试方法。其中，盐雾试验是一种常用的加速腐蚀试验方法

盐雾试验通过在特制的盐雾箱中将饱和空气的盐水溶液连续或间断地以雾状喷出，使盐雾沉降在试样上形成极薄的液膜。由于不断有新的盐雾落到试样上，从而加速了试样的腐蚀过程。根据不同的试验条件和目的，盐雾试验主要分为以下几种类型：

1. 铜盐加速醋酸盐雾测试（CASS）

在ASS测试中加入少量氯化铜，提高温度至50℃，腐蚀速度是NSS测试的8倍。CASS测试是一种更为严酷的加速腐蚀测试，能够更快地评估材料的耐腐蚀性能。

2.中性盐雾试验（NSS试验）中性盐雾试验是最早出现且目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液，溶液的pH值调在中性范围（6-7）作为喷雾用的溶液。试验温度通常为35℃，要求盐雾的沉降率在1-2ml/80cm²·h之间。这种试验方法能够模拟金属材料在中性环境下的腐蚀情况，适用于评估金属材料在一般大气环境中的耐腐蚀性能。讯科实验室拥有丰富的测试经验，能够针对不同材料的特性提供专业的分析和建议，帮助客户选择最合适的测试方案。

3. 醋酸盐雾测试（ASS）

在中性盐雾测试的基础上，加入冰醋酸使溶液pH值降至3左右，形成酸性环境，腐蚀速度是NSS测试的3倍。这种测试方法适用于评估在酸性环境下材料的耐腐蚀性能。

4. 交变盐雾测试

结合中性盐雾测试和湿热测试，模拟产品在盐雾和湿热交替环境下的性能变化。这种测试主要用于评估空腔型整机产品的耐腐蚀性能，如电子设备等。

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