اختبار التآكل في البيئات الاصطناعية وفقًا للمعيار ISO 9227 - اختبارات رش الملح

يصف معيار ISO 9227 لاختبارات التآكل في البيئات الاصطناعية - اختبارات رش الملح، الذي نشرته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، طرق اختبار رش الملح المضمنة في اختبارات التآكل التي يتم إجراؤها في البيئات الاصطناعية.

تُستخدم اختبارات رش الملح المعجل بحمض الأسيتيك النحاسي (CASS) لتقييم مقاومة المواد المعدنية للتآكل، سواء كانت محمية من التآكل بشكل دائم أو مؤقت. كما تصف هذه الاختبارات الطريقة المستخدمة لتقييم مدى تآكل بيئة حجرة الاختبار. لا تُحدد هذه الطريقة أبعاد أو أنواع عينات الاختبار، أو مدة التعرض اللازمة لمنتج معين، أو تفسير النتائج. تُقدم هذه التفاصيل في مواصفات المنتج ذات الصلة.

تُعد اختبارات رش الملح مفيدة بشكل خاص للكشف عن الانقطاعات مثل المسام والعيوب الأخرى في بعض الطلاءات المعدنية والعضوية وأكاسيد الأنود والطلاءات التحويلية.

يُعد اختبار رذاذ الملح المحايد (NSS) مناسبًا بشكل خاص لما يلي:

• المعادن والسبائك
• الطلاءات المعدنية (الأنودية والكاثودية)
• جلود التحويل
• طلاء أكسيد أنوديك
• الطلاءات العضوية على المواد المعدنية

يُعد اختبار رذاذ الملح بحمض الخليك (AASS) مفيدًا بشكل خاص لاختبار الطلاءات الزخرفية المصنوعة من النحاس والنيكل والكروم أو النيكل والكروم. كما وُجد أنه مناسب لاختبار الطلاءات الأنودية والعضوية على الألومنيوم.

يُعد اختبار رش الملح بحمض الأسيتيك المُسرّع بالنحاس (CASS) مفيدًا لاختبار الطلاءات الزخرفية المصنوعة من النحاس والنيكل والكروم أو النيكل والكروم. كما وُجد أنه مناسب لاختبار الطلاءات الأنودية والعضوية على الألومنيوم.

جميع طرق اختبار رش الملح مناسبة للتحقق من جودة المواد المعدنية، سواءً كانت محمية من التآكل أم لا. وهي غير مصممة لتكون أداة اختبار مقارنة لتصنيف المواد المختلفة وفقًا لمقاومتها للتآكل، أو للتنبؤ بمقاومة التآكل طويلة الأمد للمادة المختبرة.

يحدد معيار ISO 9227 ثلاثة أنواع مختلفة من اختبار رذاذ الملح، تختلف من حيث تكوين المحلول وقيمة الرقم الهيدروجيني ودرجة العدوانية:

• اختبار رذاذ الملح المحايد (NSS) هو، من حيث المبدأ، طريقة اختبار يتم فيها رش محلول كلوريد الصوديوم المحايد بنسبة 5% في بيئة مضبوطة. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا، وهي مكافئة لمعيار ASTM B117. يتكون المحلول المستخدم من ماء منزوع الأيونات بنسبة 5% ± 1% من كلوريد الصوديوم، بدرجة حموضة تتراوح بين 6,5 و7,2 (محايدة). تبلغ درجة الحرارة 35 درجة مئوية ± درجتين مئويتين. تُستخدم هذه الطريقة في الاختبارات العامة للمعادن والسبائك والطلاءات، وهي مثالية لطلاءات الحديد والصلب والزنك والنيكل.
• اختبار رذاذ الملح بحمض الخليك (AASS) هو طريقة يتم فيها رش محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 5%، مُحمّض بإضافة حمض الخليك الجليدي، في بيئة مُحكمة. يُعد هذا الاختبار أكثر فعالية من اختبار رذاذ الملح العادي (NSS) نظرًا لانخفاض قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) فيه. يتكون المحلول من 5% كلوريد الصوديوم مع إضافة حمض الخليك الجليدي للوصول إلى رقم هيدروجيني يتراوح بين 3,1 و3,3 في الرذاذ المُجمّع. تبلغ درجة الحرارة 35 درجة مئوية ± درجتين. تُستخدم هذه الطريقة لاختبار الطلاءات الزخرفية مثل طلاء النحاس-النيكل-الكروم أو النيكل-الكروم.
• اختبار رش الملح بحمض الخليك المُسرَّع بالنحاس (CASS) هو طريقة يتم فيها إضافة كلوريد النحاس وحمض الخليك الجليدي إلى محلول كلوريد الصوديوم المُحمَّض بنسبة 5%، ثم يُرش في بيئة مُحكمة. تُعد هذه الطريقة الأكثر دقةً من بين الطرق المُسرَّعة بأيونات النحاس. يتكون المحلول من 5% كلوريد الصوديوم مع كلوريد النحاس وحمض الخليك، بحيث يكون الرقم الهيدروجيني (pH) بين 3,1 و3,3. تبلغ درجة الحرارة 50 درجة مئوية ± درجتين مئويتين. تُستخدم هذه الطريقة لاختبار طبقات الطلاء الزخرفية المصنوعة من النحاس والنيكل والكروم أو طبقات أكسيد الأنود على الألومنيوم بدقة عالية.

تتضمن جميع الاختبارات التعرض المستمر في حجرة مغلقة، حيث يتم تشكيل المحلول الملحي على شكل رذاذ دقيق ويتم ترسيبه على العينات بمعدل 1-2 مل/80 سم2 في الساعة.

تتكون المعدات المستخدمة في الاختبارات من غرفة اختبار تآكل تحتوي على مرذاذات وسخانات ومجمعات لضمان توزيع الرذاذ بشكل متجانس وفعالية التآكل. تُنظف العينات، وتوضع بزاوية تتراوح بين 15 و25 درجة عن الوضع الرأسي لمنع تراكم القطرات، مع الحرص على عدم تداخلها. ثم تُعرَّض العينات لرش مستمر عند درجات حرارة ومعدلات تجميع مضبوطة. بعد انقضاء فترة التعرض (المدة المحددة في معايير المنتج، على سبيل المثال، من 24 إلى 1000 ساعة)، تُفحص العينات بحثًا عن الصدأ أو التقشر أو أي نوع آخر من التآكل. يتضمن هذا المعيار طرقًا للتحقق من فعالية التآكل في الغرفة باستخدام عينات مرجعية.

مزايا هذه الطرق هي كما يلي:

• إنها سريعة وقابلة للتكرار وموحدة.
• إنه ممتاز لضمان الجودة والكشف عن العيوب.
• وهو معترف به عالميًا ومتوافق مع معايير مثل ASTM B117 و JIS Z 2371.
• يتم تطبيق هذا المعيار على نطاق واسع في الصناعات التي تعتبر فيها مقاومة التآكل أمراً بالغ الأهمية، مثل صناعات السيارات والفضاء والبناء والإلكترونيات والبحرية.

تتمثل قيود هذه الأساليب فيما يلي:

• لا ترتبط النتائج بشكل مباشر بأداء التآكل في العالم الحقيقي، حيث أن البيئات الطبيعية تشمل عوامل مختلفة مثل دورات درجة الحرارة والرطوبة والملوثات وتكوين طبقة واقية.
• إنها لا تحاكي آليات التآكل الطبيعية بشكل كامل (على سبيل المثال، لا توجد دورات رطبة/جافة).
• لم يُصمم هذا الجهاز لتصنيف المواد أو الطلاءات المختلفة مقارنةً ببعضها البعض، أو للتنبؤ بعمر الخدمة على المدى الطويل. بل يُستخدم على أفضل وجه لمراقبة الجودة، والتحقق من اتساق الإنتاج، والكشف عن عيوب التصنيع.
• يمكن أن تكون اختبارات AASS/CASS، على وجه الخصوص، مفرطة في العدوانية.
• يُظهر ارتباطًا ضعيفًا بالتعرض الخارجي؛ الاختبارات الدورية (مثل ISO 16701) توفر عمومًا محاكاة أفضل للواقع.

باختصار، يتضمن معيار ISO 9227 طرقًا لتقييم مقاومة المواد المعدنية للتآكل، سواء كانت غير مطلية أو محمية بطبقات طلاء مثل المعدنية أو العضوية أو أكسيد الأنود أو طبقات التحويل. والهدف الرئيسي من هذا المعيار هو توفير بيئة تآكل مُتحكم بها ومُسرّعة باستخدام رش الملح (المعروف أيضًا برذاذ الملح أو بخار الملح) لتقييم مدى قدرة المواد على تحمل التآكل. وهو فعال بشكل خاص في الكشف عن العيوب مثل المسام أو الشقوق أو الانقطاعات في طبقات الطلاء.

لا يزال معيار ISO 9227 حجر الزاوية في اختبارات التآكل نظرًا لبساطته وفعاليته في إجراء مقارنات مضبوطة. أما في التطبيقات الحساسة، فيتم استكماله غالبًا باختبارات ميدانية أو طرق دورية متقدمة.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، والمساعدة في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "ISO 9227: اختبارات التآكل في البيئات الاصطناعية - اختبارات رذاذ الملح".