ASTM D1384-04 Standardowa metoda testowa do badania korozji chłodziw silnikowych w wyrobach szklanych

Norma „ASTM D1384-04 Standardowa metoda badania korozji płynów chłodzących silnikowych na naczyniach szklanych” opracowana przez Amerykańskie Stowarzyszenie Badań i Materiałów (ASTM) opisuje prostą procedurę typu zlewkowego, służącą do oceny wpływu płynów chłodzących silnikowych na próbki metalowe w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych.

W tej metodzie badawczej próbki metalu typowe dla układów chłodzenia silników są całkowicie zanurzone w kącie widzenia i udostępniane do dalszej oceny. Jednakże wyniki uzyskane tą metodą testową same w sobie nie mogą stanowić zadowalającego dowodu zahamowania korozji. Rzeczywistą wartość użytkową płynu chłodzącego silnik można określić wyłącznie w drodze bardziej szczegółowych testów na stanowisku badawczym, dynamometrze i w terenie.

Głównym sprzętem używanym w tych testach jest:

• Naczynie: Wysoki, bezkanałowy pojemnik o pojemności 1000 ml, wykonany z żaroodpornego szkła, przeznaczony do przechowywania roztworu płynu chłodzącego silnika i próbek testowych. Zlewkę należy szczelnie zamknąć gumowym korkiem nr 15, wywiercając w niej otwory umożliwiające umieszczenie w nich skraplacza wody, rurki napowietrzającej i termometru, jak pokazano na rysunku.
• Kondensator: Kondensator wodny z refluksem, typu szklanej rurki, płaszcz skraplacza 400 mm.
• Rurka napowietrzająca: Rurka do rozpraszania gazu o średnicy porów 12-C zapewniająca ciągłe napowietrzanie bez zatykania.
• Termometr: Termometr zanurzeniowy ASTM o zakresie temperatur od minus 20 stopni do 150 stopni i spełniający wymagania dla termometru 1C określone w normie ASTM E1.
• Grzałka: Wanna o stałej temperaturze zawierająca ciecz o wysokiej temperaturze wrzenia, zdolna do ciągłej pracy przy określonej kontroli temperatury. Wielkość wanny ustalana jest na podstawie liczby testów korozyjnych, które mają być przeprowadzane jednocześnie.

Specyfikacje określone w tej metodzie badawczej zostały zaakceptowane przez producentów samochodów, ale ich skład może różnić się od składu stopów obecnie stosowanych do produkcji elementów układu chłodzenia silnika. W związku z tym za obopólną zgodą stron zaangażowanych w badanie można użyć innych próbek niż te określone w niniejszej metodzie badawczej.

Do przygotowania próbek do badań próbki żeliwne i aluminiowe o powierzchniach cięcia 25,4 mm x 50,8 mm są szlifowane płótnem ściernym o grubej gradacji (nr 1). Zadziory na krawędziach i otworach kuponów są czyszczone. Wszystkie próbki są energicznie szczotkowane wilgotną szczotką szczecinową i zmielonym pumeksem lub drobnym węglikiem krzemu, aż cała powierzchnia metalu będzie jasna, błyszcząca i wolna od widocznej warstwy tlenku lub nalotu.

Próbki dokładnie płucze się wodą z kranu, a następnie acetonem, suszy i waży z dokładnością do 1 mg. Próbki odlewów aluminiowych należy suszyć w piecu o temperaturze 100 stopni przez 1 godzinę przed zapisanie masy. Jeśli próbki testowe nie będą wykorzystane od razu, przechowuje się je w eksykatorze do momentu użycia.

Stężenie płynu chłodzącego silnik, który należy poddać testowi, powinno wynosić:

• Płyn chłodzący silnik: Płyn chłodzący silnik na bazie EG lub PG miesza się z odpowiednią ilością wody korozyjnej, aby uzyskać roztwór testowy płynu chłodzącego o stężeniu objętościowym 33 1/3%.
• Woda żrąca: Woda żrąca powinna zawierać po 100 ppm jonów siarczanowych, chlorkowych i wodorowęglanowych dodanych w postaci soli sodowych.

Próbkę przygotowuje się zgodnie z normą ASTM D1176 „Przygotowanie roztworów wymagających włączenia oddzielonych ciał stałych i cieczy”. Jednak do rozcieńczania zamiast wody destylowanej stosuje się wodę żrącą. Dlatego też w reprezentatywnej próbce uwzględniane są wszystkie substancje nierozpuszczalne. Określoną wodę korozyjną można przygotować rozpuszczając następujące ilości bezwodnych soli sodowych w wodzie destylowanej lub dejonizowanej:

• Siarczan sodu 148 mg
• Chlorek sodu 165 mg
• Wodorowęglan sodu 138 mg

Otrzymany roztwór należy uzupełnić do objętości 20 l wodą destylowaną lub dejonizowaną w temperaturze 1 stopni.

Jeżeli do przeprowadzenia testu potrzebne są stosunkowo duże ilości wody korozyjnej, można przygotować koncentrat, rozpuszczając dziesięciokrotnie większą ilość powyższych trzech substancji chemicznych w wodzie destylowanej lub dejonizowanej i uzupełniając całkowitą objętość do 1 l, dodając więcej wody destylowanej lub dejonizowanej. W razie konieczności koncentrat wodny rozcieńcza się wodą destylowaną lub dejonizowaną w stosunku jedna część objętości koncentratu do dziewięciu części objętości.

Warunki testu są następujące:

• Montaż kubka: Na rysunku pokazano rozmieszczenie zmontowanych próbek metalowych względem rury wentylacyjnej i innych komponentów. Należy zwrócić uwagę na to, że koniec kondensatora wystaje tuż spod gumowego korka.
• Temperatura testu: W przypadku płynów chłodzących do silników o wysokiej temperaturze wrzenia roztwór testowy należy utrzymywać w temperaturze 88 stopni plus/minus 2 stopnie.
• Częstotliwość wentylacji: Częstotliwość wentylacji powinna wynosić 100 ml/min plus/minus 10 ml/min. Rura odpowietrzająca powinna być umieszczona w odległości co najmniej 12,7 mm od belki testowej, aby uniknąć bezpośredniego kontaktu z próbkami metalu.
• Czas trwania testu: Test musi być przeprowadzany nieprzerwanie przez 2 tygodnie (336 godzin).

Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście usługi testowe świadczone są również przedsiębiorstwom zgodnie z normą „ASTM D1384-04 Standardowa metoda testowania korozji płynów chłodzących silnik w naczyniach szklanych”.