ASTM G71 Провеждане и оценка на галванични корозионни тестове в електролити

Стандартните насоки на ASTM G71 за провеждане и оценка на галванични корозионни тестове в електролити, разработени от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), обхващат провеждането и оценката на галванични корозионни тестове за характеризиране на поведението на два различни метала в електрически контакт в електролит при условия на нисък поток. Този стандарт е адаптивен към ковани или ляти метали и сплави.

Това ръководство обхваща избора на материали, подготовката на пробите, тестовата среда, метода на експозиция и оценката на резултатите за характеризиране на поведението на галваничните двойки в електролит.

Целта на това ръководство е да предостави информация за галваничната корозия на метали в електрически контакт в електролит, който няма достатъчно висок дебит, за да причини ерозия-корозия или кавитация.

ASTM G71 описва препоръчителни процедури за проектиране, провеждане и интерпретиране на лабораторни и полеви тестове, които оценяват галваничната корозия между различни метали, изложени на проводими електролити. Този стандарт помага на инженерите да изберат подходящи методи за изпитване, да подготвят проби, да контролират условията на околната среда, да измерват галваничния ток и да интерпретират полученото корозионно поведение.

Стандартът ASTM G71 се използва широко в следните сектори:

• автомобилен
• Авиация и космос
• морско инженерство
• Нефт и газ
• Химическа обработка
• строителство
• Електроника
• Възобновяема енергия

Препоръките на този стандарт са ценни във всяка ситуация, в която различни метали се комбинират във влажна или корозивна среда.

Галваничната корозия се среща в следните ситуации:

• Когато два различни метала са електрически свързани
• Когато и двата метала са изложени на един и същ електролит (като вода, морска вода, влага или солен разтвор)
• Когато между тях има разлика в електрическия потенциал

При тези обстоятелства,

• По-малко благороден метал става анод.
• По-благороден метал става катод.
• Анодният метал корозира с ускорена скорост.

Примерите включват:

• Алуминий, свързан с неръждаема стомана.
• Стоманени крепежни елементи в алуминиеви конструкции.
• Медни тръби, свързани с поцинкована стомана.
• Магнезиеви компоненти, комбинирани със стомана.

Разбирането на галваничната корозия е от решаващо значение, защото тя често причинява локализирани повреди много преди хомогенната корозия да стане значителна.

Стандартът ASTM G71 помага на инженерите със следното:

• Да се ​​оцени галваничната съвместимост на металите.
• Сравняване на комбинации от материали
• Измерване на галваничен ток.
• Оценка на тежестта на корозията.
• Проучване на въздействието върху околната среда
• Оценка на покрития и защитни системи.
• Подпомагане на избора на материали по време на разработването на продукта.

Стандартът ASTM G71 не определя критерии за преминаване/не преминаване. Вместо това, той предоставя научно приети методи за получаване на надеждни данни за корозия. Този стандарт обхваща:

• Лабораторен тест за галванична корозия
• Тест за експозиция на полето
• Електрохимични измервания
• Мониторинг на галваничния ток
• Измервания на загуба на тегло
• Измервания на корозионен потенциал
• Симулация на околната среда
• Подготовка на тестова проба
• Интерпретация на данни

Стандартът ASTM G71 се прилага за следното:

• метали
• метални покрития
• Повърхностно обработени метали
• Крепежни елементи
• Връзки към източниците
• Механични компоненти

Степента на галванична корозия зависи от няколко взаимодействащи фактора:

• Разлика в потенциала на електрода: По-голямата разлика в потенциала обикновено увеличава галваничния ток. Например,
  • Магнезиева стомана: Много висок риск.
  • Алуминий-стомана: Среден риск
  • Неръждаема стомана-титан: Нисък риск.
• Проводимост на електролита: Електролитите с висока проводимост увеличават корозията. Например
  • морска вода
  • Пътна сол
  • Промишлена охлаждаща вода

Средите с ниска проводимост обикновено намаляват галваничната атака.

• Съотношение на площите: Една от най-важните концепции, обсъждани в този стандарт, е съотношението на площите катод-анод:
  • Голям катод + малък анод: Много силна корозия.
  • Малък катод + голям анод: Много по-ниска скорост на корозия.

Например,

• Малки стоманени нитове в алуминиев панел
• Голяма плоча от неръждаема стомана, прикрепена към малка алуминиева скоба.

Вторият пример представлява много по-голям галваничен риск.

• Температура: По-високите температури обикновено увеличават следното:
  • Скорост на реакцията
  • Електролитна проводимост
  • Корозионен ток
• Наличност на кислород: Разтвореният кислород подпомага катодните реакции. Лошо вентилираните среди могат да доведат до различни механизми на корозия в сравнение със средите, богати на кислород.

Стандартът ASTM G71 разглежда различни методи за изпитване:

• Тестове за потапяне: Пробите се потапят в следните разтвори:
  • Разтвори на натриев хлорид
  • изкуствена морска вода
  • Промишлени технологични флуиди
  • Сладководни
  • Охлаждаща вода

Свързаните метали остават електрически свързани по време на експозицията.

• Електрохимични измервания: Този стандарт препоръчва извършването на следните измервания:
  • Галваничен ток
  • Галваничен потенциал
  • Потенциал на отворена верига
  • Поляризиращо поведение

Тези измервания предоставят количествена информация за корозионната активност.

• Тест за загуба на тегло: Скоростта на корозия може да се определи с помощта на следните методи:
  • Почистване на пробите
  • Измерване на масата преди експозиция
  • Измерване на масата след експозиция
  • Изчисляване на материалните загуби.

Загубата на тегло е един от най-надеждните методи за оценка на дългосрочната корозия.

• Полеви условия: Лабораторните тестове може да не представят точно реалните условия на експлоатация. Поради това стандартът ASTM G71 насърчава полевите тестове, когато е възможно. Например
  • Морски структури
  • Офшорни платформи
  • хипервръзки
  • Автомобилни компоненти
  • Компоненти на самолета

Надеждните резултати изискват последователна подготовка на пробите. Ключовите съображения включват:

• Повърхностна обработка
• Процеси на почистване
• Грапавост на повърхността
• размери
• Състав на метала
• Качество на електрическата връзка
• Подготовка на ръбовете

Лошата подготовка на пробите може значително да повлияе на резултатите от корозията.

Стандартът ASTM G71 препоръчва да се проверят следните фактори по отношение на променливите на околната среда:

• Електролитна химия
• Концентрация на сол
• рН стойност
• температура
• Разтворен кислород
• дебит
• Време на излагане
• Влажност (за атмосферни тестове)

Еднородността на околната среда подобрява повторяемостта и възпроизводимостта на резултатите от тестовете.

Общите измервания съгласно стандарта ASTM G71 включват следното:

• Галваничен ток
• Корозионен потенциал
• Загуба на тегло
• Скорост на корозия
• Външен вид
• Дълбочина на ямата
• Корозия на цепнатини
• Локална атака
• Образуване на корозионни продукти

Стандартът ASTM G71 подчертава, че само галваничният ток не трябва да се използва за прогнозиране на експлоатационния живот. Инженерите трябва да оценят резултатите във връзка със следното:

• Условия на околната среда
• Геометрия на материала
• Съотношения на площта
• Състояние на повърхността
• Време на излагане
• Морфология на корозията
• Механично натоварване
• Защитни покрития

Стандартът ASTM G71 се използва широко в следните области:

• Автомобили:
  • Алуминиеви панели на каросерията
  • Стоманени крепежни елементи
  • Корпуси за батерии
  • Шаси на електрически превозни средства
  • Охлаждащи системи
• Авиация и космос:
  • Алуминиеви сплави
  • Титаниеви конструкции
  • Композитно-метални връзки
  • Сглобки на колесници
• морски:
  • Корабни корпуси
  • Витла
  • Офшорни платформи
  • Тръби за морска вода
  • Крепежни елементи
• Сграда:
  • конструкционна стомана
  • Покривни системи
  • Завесни фасади
  • Котви
  • хипервръзки
• Нефт и газ:
  • тръбопроводи
  • топлообменници
  • клапани
  • Съдове под налягане
  • Офшорно оборудване

Стандартът ASTM G71 често се използва заедно с други стандарти за корозия, включително:

• ASTM G1 Подготовка, почистване и оценка на образци за изпитване на корозия.
• ASTM G3 Електрохимични измервателни техники
• ASTM G5 Потенциодинамичен поляризационен тест
• ASTM G31 Лабораторен тест за корозия чрез потапяне
• ASTM G44 Алтернативно изпитване на метали чрез потапяне в среда, съдържаща хлориди.
• ASTM G59 Измервания на поляризационно съпротивление
• ASTM G102 Изчисляване на скоростите на корозия от електрохимични измервания.

Заедно тези стандарти осигуряват цялостна рамка за оценка на корозията.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен екип, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандарта ASTM G71.