ASTM D1384-04 Standardprüfverfahren für Korrosionsprüfungen von Motorkühlmitteln in Glaswaren

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM D1384-04 – Standardtestmethode für Korrosionstests von Motorkühlmitteln auf Glaswaren“ beschreibt ein einfaches Becherverfahren zur Bewertung der Auswirkungen von Motorkühlmitteln auf Metallproben unter kontrollierten Laborbedingungen.

Bei diesem Prüfverfahren werden typische Metallproben aus der Motorkühlung vollständig in den Betrachtungswinkel eingetaucht und stehen für weitere Auswertungen zur Verfügung. Allerdings können die Ergebnisse dieser Testmethode allein keinen zufriedenstellenden Beweis für die Korrosionshemmung darstellen. Der wahre Betriebswert einer Motorkühlmittelformulierung kann nur durch umfangreichere Prüfstands-, Dynamometer- und Feldtests ermittelt werden.

Zu den Hauptgeräten, die bei diesen Tests verwendet werden, gehören:

• Gefäß: Ein hoher, 1000 ml Becher aus hitzebeständigem Glas ohne Rand zur Aufnahme der Motorkühlmittellösung und der Testproben. Der Becher sollte mit einem Gummistopfen Nr. 15 fest verschlossen werden und Löcher aufweisen, in die ein Wasserkondensator, ein Belüftungsrohr und ein Thermometer (siehe Abbildung) eingesetzt werden können.
• Kondensator: Ein Wasserkondensator mit Rückfluss, Glasröhrentyp, 400 mm Kondensatormantel.
• Belüftungsrohr: Ein Gasdispersionsrohr mit einer Porengröße von 12-C, um eine kontinuierliche Belüftung ohne Verstopfung zu gewährleisten.
• Thermometer: Ein ASTM-Teilimmersionsthermometer mit einem Temperaturbereich von minus 20 Grad bis 150 Grad, das die Anforderungen für Thermometer 1C gemäß ASTM E1-Standard erfüllt.
• Heizgerät: Ein Bad mit konstanter Temperatur, das eine Flüssigkeit mit hohem Siedepunkt enthält und für den Dauerbetrieb mit festgelegter Temperaturregelung geeignet ist. Die Größe des Bades wird durch die Anzahl der gleichzeitig durchzuführenden Korrosionstests bestimmt.

Die in dieser Prüfmethode festgelegten Spezifikationen wurden von den Automobilherstellern akzeptiert, ihre Zusammensetzung entspricht jedoch möglicherweise nicht der von Legierungen, die derzeit für Komponenten von Motorkühlsystemen verwendet werden. Daher können im gegenseitigen Einvernehmen der beteiligten Parteien auch andere als die in dieser Prüfmethode angegebenen Proben verwendet werden.

Zur Vorbereitung der Prüfkörper werden Gusseisen- und Aluminiumgussproben mit Schnittflächen von 25,4 mm x 50,8 mm mit Schmirgelleinen der Körnung 1 geschliffen. Die Grate an den Couponkanten und Löchern werden gereinigt. Alle Proben werden mit einer feuchten Borstenbürste und gemahlenem Bimssteinpulver oder feinem Siliziumkarbidkorn kräftig gebürstet, bis die gesamte Metallfläche hell, glänzend und frei von sichtbarem Oxidfilm oder Anlauf ist.

Die Proben werden gründlich mit Leitungswasser gespült, dann mit Aceton gespült, getrocknet und auf 1 mg genau gewogen. Proben aus Aluminiumguss sollten vor der Gewichtsaufzeichnung eine Stunde lang in einem 100-Grad-Ofen getrocknet werden, bis ein konstantes Gewicht erreicht ist. Wenn die Testproben nicht sofort verwendet werden sollen, werden sie bis zur Verwendung in einem Exsikkator aufbewahrt.

Die Konzentration des zu prüfenden Motorkühlmittels sollte betragen:

• Motorkühlmittel: Motorkühlmittel auf EG- oder PG-Basis wird mit einer entsprechenden Menge ätzenden Wassers gemischt, um eine Kühlmitteltestlösung mit 33 1/3 Volumenprozent zu erhalten.
• Ätzendes Wasser: Ätzendes Wasser sollte jeweils 100 ppm Sulfat-, Chlorid- und Bicarbonat-Ionen enthalten, die als Natriumsalze zugesetzt sind.

Die Probe wird gemäß der Norm ASTM D1176 „Herstellung von Lösungen, die die Einbeziehung getrennter Feststoffe und Flüssigkeiten erfordern“ hergestellt. Zur Verdünnung wird allerdings kein destilliertes Wasser, sondern ätzendes Wasser verwendet. Daher sind alle unlöslichen Substanzen in der repräsentativen Probe enthalten. Das angegebene ätzende Wasser kann durch Auflösen der folgenden Mengen wasserfreier Natriumsalze in destilliertem oder deionisiertem Wasser hergestellt werden:

• Natriumsulfat 148 mg
• Natriumchlorid 165 mg
• Natriumbicarbonat 138 mg

Die resultierende Lösung sollte mit destilliertem oder deionisiertem Wasser bei 20 Grad auf ein Volumen von 1 Liter aufgefüllt werden.

Wenn für die Prüfung relativ große Mengen ätzenden Wassers benötigt werden, kann ein Konzentrat hergestellt werden, indem die zehnfache Menge der oben genannten drei Chemikalien in destilliertem oder deionisiertem Wasser gelöst und das Gesamtvolumen durch Zugabe von mehr destilliertem oder deionisiertem Wasser auf 1 l eingestellt wird. Bei Bedarf wird das Wasserkonzentrat mit destilliertem oder deionisiertem Wasser im Verhältnis von einem Volumenteil Konzentrat zu neun Volumenteilen verdünnt.

Die Testbedingungen sind wie folgt:

• Bechermontage: Die Anordnung der montierten Metallproben im Verhältnis zum Belüftungsrohr und anderen Komponenten ist in der Abbildung dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass das Ende des Kondensators knapp unter dem Gummistopfen hervorsteht.
• Prüftemperatur: Die Prüflösung sollte bei hochsiedenden Motorkühlmitteln bei 88 Grad plus/minus 2 Grad gehalten werden.
• Beatmungsrate: Die Beatmungsrate sollte 100 ml/min plus/minus 10 ml/min betragen. Das Entlüftungsrohr sollte mindestens 12,7 mm vom Prüfstrahl entfernt sein, um einen direkten Kontakt mit Metallproben zu vermeiden.
• Testdauer: Der Test muss 2 Wochen (336 Stunden) ununterbrochen durchgeführt werden.

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