ISO 9227 Korrosionsprüfung in künstlichen Umgebungen - Salzsprühnebeltests

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegebene Norm ISO 9227 Korrosionsprüfungen in künstlichen Umgebungen – Salzsprühnebelprüfungen beschreibt die Salzsprühnebelprüfverfahren, die bei Korrosionsprüfungen in künstlichen Umgebungen angewendet werden.

Beschleunigte Essigsäure-Salzsprühtests (CASS) mit Kupfer dienen der Bewertung der Korrosionsbeständigkeit metallischer Werkstoffe, unabhängig davon, ob diese über einen permanenten oder temporären Korrosionsschutz verfügen. Sie beschreiben auch die Methode zur Bestimmung der Korrosivität der Testkammerumgebung. Diese Methode legt weder die Abmessungen oder Arten der Prüfkörper noch die für ein bestimmtes Produkt anzuwendende Expositionszeit oder die Interpretation der Ergebnisse fest. Diese Details sind in den jeweiligen Produktspezifikationen enthalten.

Salzsprühtests sind besonders nützlich, um Diskontinuitäten wie Poren und andere Defekte in bestimmten metallischen, organischen, anodischen Oxid- und Konversionsbeschichtungen zu erkennen.

Der Neutralsalzsprühtest (NSS-Test) eignet sich insbesondere für folgende Anwendungen:

• Metalle und Legierungen
• Metallische Beschichtungen (anodisch und kathodisch)
• Transformations-Skins
• Anodische Oxidschichten
• Organische Beschichtungen auf metallischen Werkstoffen

Der Essigsäure-Salzsprühtest (AASS-Test) eignet sich besonders gut zur Prüfung von dekorativen Kupfer-Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Beschichtungen. Er hat sich auch für die Prüfung von anodischen und organischen Beschichtungen auf Aluminium als geeignet erwiesen.

Der beschleunigte Essigsäure-Salzsprühtest (CASS-Test) mit Kupfer eignet sich zur Prüfung von dekorativen Kupfer-Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Beschichtungen. Er hat sich auch für die Prüfung von anodischen und organischen Beschichtungen auf Aluminium als geeignet erwiesen.

Alle Salzsprühverfahren eignen sich zur Überprüfung der Erhaltung der Qualität eines metallischen Werkstoffs, mit oder ohne Korrosionsschutz. Sie sind nicht als vergleichendes Prüfverfahren konzipiert, um verschiedene Werkstoffe hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit zu bewerten oder die Langzeitkorrosionsbeständigkeit des Prüflings vorherzusagen.

Die Norm ISO 9227 definiert drei Varianten des Salzsprühtests, die sich hinsichtlich der Zusammensetzung der Lösung, des pH-Werts und der Aggressivität unterscheiden:

• Der Neutralsalzsprühtest (NSS) ist im Prinzip ein Prüfverfahren, bei dem eine neutrale 5%ige Natriumchloridlösung in einer kontrollierten Umgebung versprüht wird. Dies ist das gebräuchlichste Verfahren und entspricht der Norm ASTM B117. Die verwendete Lösung besteht aus 5 % ± 1 % Natriumchlorid in deionisiertem Wasser mit einem pH-Wert von 6,5–7,2 (neutral). Die Temperatur beträgt 35 °C ± 2 °C. Dieses Verfahren wird allgemein zur Prüfung von Metallen, Legierungen und Beschichtungen eingesetzt. Es eignet sich besonders für Eisen und Stahl sowie Zink-Nickel-Beschichtungen.
• Der Essigsäure-Salzsprühtest (AASS) ist ein Verfahren, bei dem eine 5%ige Natriumchloridlösung, die durch Zugabe von Eisessig angesäuert wurde, in einer kontrollierten Umgebung versprüht wird. Dieser Test ist aufgrund des niedrigeren pH-Werts aggressiver als der Normalwasser-Salzsprühtest (NSS). Die Lösung besteht aus 5%iger Natriumchloridlösung mit zugesetzter Eisessig, um einen pH-Wert von 3,1–3,3 im aufgefangenen Sprühnebel zu erreichen. Die Temperatur beträgt 35 °C ± 2 °C. Dieses Verfahren wird zur Prüfung dekorativer Beschichtungen wie Kupfer-Nickel-Chrom oder Nickel-Chrom eingesetzt.
• Der CASS-Test (Cupfer-Accelerated Acetic Acid Salt Spray) ist ein Verfahren, bei dem Kupferchlorid und Eisessig einer angesäuerten 5%igen Natriumchloridlösung zugesetzt und unter kontrollierten Bedingungen versprüht werden. Dieses Verfahren ist die strengste Variante der durch Kupferionen beschleunigten Prüfung. Die Lösung besteht aus 5%iger Natriumchloridlösung mit Kupferchlorid und Essigsäure und hat einen pH-Wert von 3,1–3,3. Die Temperatur beträgt 50 °C ± 2 °C. Dieses Verfahren wird für die anspruchsvolle Prüfung von dekorativen Kupfer-Nickel-Chrom- oder anodischen Oxidschichten auf Aluminium eingesetzt.

Alle Tests beinhalten eine kontinuierliche Exposition in einer geschlossenen Kammer, in der die Salzlösung zu einem feinen Nebel geformt und mit einer Rate von 1-2 ml/80 cm² pro Stunde auf die Proben aufgebracht wird.

Die in den Tests verwendete Ausrüstung ist eine Korrosionsprüfkammer mit Zerstäubern, Heizelementen und Auffangvorrichtungen, um eine gleichmäßige Sprühverteilung und Abrasivität zu gewährleisten. Die Proben werden gereinigt, in einem Winkel von 15–25 Grad zur Vertikalen positioniert, um Tropfenansammlungen zu vermeiden, und so platziert, dass sie sich nicht gegenseitig behindern. Anschließend werden sie bei kontrollierten Temperaturen und Auffangraten kontinuierlich besprüht. Nach der Einwirkzeit (gemäß den Produktnormen, z. B. 24–1000 Stunden) werden die Proben auf Rost, Blasenbildung oder andere Korrosionserscheinungen untersucht. Diese Norm enthält Verfahren zur Überprüfung der Abrasivität der Kammer anhand von Referenzproben.

Die Vorteile dieser Methoden sind folgende:

• Es ist schnell, wiederholbar und standardisiert.
• Es eignet sich hervorragend zur Qualitätssicherung und Fehlererkennung.
• Es ist weltweit anerkannt und entspricht Normen wie ASTM B117 und JIS Z 2371.
• Dieser Standard findet breite Anwendung in Branchen, in denen Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung ist, wie beispielsweise in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Bau-, Elektronik- und Schifffahrtsindustrie.

Die Einschränkungen dieser Methoden sind folgende:

• Die Ergebnisse lassen sich nicht direkt auf das Korrosionsverhalten in realen Umgebungen übertragen, da natürliche Umgebungen von verschiedenen Faktoren wie Temperaturschwankungen, Luftfeuchtigkeit, Verunreinigungen und der Bildung von Schutzfilmen beeinflusst werden.
• Es bildet die natürlichen Korrosionsmechanismen nicht vollständig nach (z. B. gibt es keine Nass-/Trockenzyklen).
• Es ist nicht dafür ausgelegt, verschiedene Materialien oder Beschichtungen miteinander zu vergleichen oder deren Lebensdauer vorherzusagen. Vielmehr eignet es sich am besten für die Qualitätskontrolle, die Überprüfung der Produktionskonsistenz und die Erkennung von Herstellungsfehlern.
• Insbesondere AASS/CASS-Tests können übermäßig aggressiv sein.
• Es zeigt eine schwache Korrelation mit der Exposition im Freien; zyklische Tests (z. B. ISO 16701) bieten im Allgemeinen eine bessere Simulation der Realität.

Zusammenfassend umfasst die Norm ISO 9227 Verfahren zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit metallischer Werkstoffe, sowohl unbeschichtet als auch mit Beschichtungen wie metallischen, organischen, anodischen Oxid- oder Konversionsschichten. Hauptzweck dieser Norm ist die Schaffung einer kontrollierten, beschleunigten Korrosionsumgebung mittels Salzsprühnebeltest (auch bekannt als Salznebel- oder Salzdampftest), um die Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen zu beurteilen. Das Verfahren eignet sich besonders gut zur Erkennung von Defekten wie Poren, Rissen oder Fehlstellen in Beschichtungen.

Die Norm ISO 9227 ist aufgrund ihrer Einfachheit und Effektivität bei kontrollierten Vergleichen nach wie vor ein Eckpfeiler der Korrosionsprüfung. Für kritische Anwendungen wird sie häufig durch Feldversuche oder fortgeschrittene zyklische Prüfverfahren ergänzt.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ISO 9227 Korrosionsprüfungen in künstlichen Umgebungen – Salzsprühnebelprüfungen“ an.