Metoda testowa ASTM F483 do badania odporności na korozję w całkowitym zanurzeniu w chemikaliach do konserwacji samolotów

Norma „ASTM F483 Standardowa metoda testowania pełnego zanurzenia w badaniach korozyjnych środków chemicznych do konserwacji samolotów” opublikowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) opisuje metodę testowania mającą na celu określenie korozyjności środków chemicznych do konserwacji samolotów na metalach, z których zbudowane są samoloty, w funkcji czasu w warunkach pełnego zanurzenia, poprzez połączenie pomiarów zmiany masy i wizualnych metod określania jakościowych zmian.

Wiele środków chemicznych do konserwacji samolotów jest stosowanych w elementach i konstrukcjach, na które może mieć negatywny wpływ nadmierna zmiana wymiarów. Taka praktyka pozwala na kontrolę tych środków chemicznych pod kątem zgodności z określonymi kryteriami dotyczącymi zmiany masy.

Głównym sprzętem używanym w tych testach jest:

• Odpowiedniej wielkości, szeroki, zamykany szklany słoik lub kolba z korkiem: Szklany słoik lub kolba powinny być tak dobrane, aby próbki pozostawały całkowicie zanurzone w pozycji pionowej podczas badania, a stosunek zanurzonej powierzchni metalu do objętości roztworu powinien wynosić 1:8. Niektóre środki chemiczne do konserwacji samolotów mogą charakteryzować się wysoką prężnością par po podgrzaniu lub wydzielać gaz podczas badania. Należy podjąć odpowiednie środki ostrożności, aby zapobiec pęknięciu pojemników lub wybrać pojemnik, który wytrzyma powstałe ciśnienie.
• Urządzenie podtrzymujące próbkę: Szklany lub fluoropochodny system podtrzymujący próbkę zaprojektowany tak, aby próbka była całkowicie zanurzona, a jednocześnie umożliwiał swobodny kontakt z roztworem oraz fizycznie izolował próbki od siebie.
• W przypadku materiałów zawierających rozpuszczalniki o niskiej temperaturze wrzenia należy stosować metodę zapobiegającą stratom spowodowanym parowaniem.
• Urządzenie o stałej temperaturze: Do utrzymania roztworu w żądanej temperaturze można użyć dowolnego wygodnie regulowanego urządzenia grzewczego (płaszcza, płyty grzewczej lub wanny).
• Termometr o zakresie temperatur od 95 do 155 stopni, spełniający wymagania dla termometrów S67C lub S67F według normy ASTM E2251.
• Piec niskotemperaturowy, przeciwwybuchowy, który może utrzymać temperaturę od 38 stopni plus/minus 3 stopnie do 120 stopni plus/minus 5 stopni.

Odczynniki i materiały stosowane w testach to:

• Aceton: Musi spełniać normę ASTM D329.
• Metylo-n-propyloketon.
• Benzyna lakowa musi spełniać normę typu II: ASTM D235.

Próbki testowe pobierane są z tej samej blachy, z określonego stopu, w stanie nowym lub prawie nowym, o wymiarach 50,8 mm x 25,4 mm x 1,6 mm, z otworem montażowym o średnicy 3,2 mm, umieszczonym w dogodnym miejscu na jednym końcu próbki. Trzy powtórzenia próbek są testowane dla każdego stężenia roztworu chemicznego do konserwacji. Całkowita powierzchnia próbki wynosi 28,2 cm². Każdy panel jest oznaczony numerami 1, 2, 3 lub 4.

W celu wstępnego oczyszczenia, próbki testowe zanurza się w zlewce wypełnionej benzyną lakową typu II, zgodną z normą ASTM D235, w temperaturze pokojowej. Używając czystej pęsety do trzymania próbki testowej i wacika, dokładnie wyciera się powierzchnię każdej próbki. Nadmiar rozpuszczalnika strząsa się. Próbki testowe przenosi się pojedynczo do zlewki wypełnionej ketonem metylowo-n-propylowym i zanurza kilkakrotnie. Nadmiar ketonu metylowo-n-propylowego strząsa się i suszy w eksykatorze próżniowym lub piecu niskotemperaturowym w temperaturze 120°C (+/- 5°C) przez 15 minut. (W przypadku suszenia w piecu, umieścić w eksykatorze i schłodzić do temperatury otoczenia).

Stosunek powierzchni zanurzonego metalu do objętości roztworu powinien wynosić 8 ml na cm². Do każdego zestawu powtórzeń używa się świeżego roztworu. O ile nie zaznaczono inaczej, próbki bada się w roztworach środka konserwującego, stężonych w stanie dostawy, w zalecanym rozcieńczeniu, z użyciem wody zgodnej z normą ASTM D1193 Typ IV. Jeśli środek konserwujący nie rozpuści się w określonym stopniu, odnotowuje się to i kontynuuje badanie. Jeśli woda nie jest używana jako rozcieńczalnik, odnotowuje się rodzaj rozcieńczalnika użytego w badaniu i jego specyfikację. O ile nie zaznaczono inaczej, temperatura badania powinna wynosić 38°C plus/minus 3°C.

Podczas testowania wykonywane są następujące kroki:

• Trzy spośród czterech próbek tego samego stopu ważone są z dokładnością do 0,1 mg.
• Trzy zważone próbki każdego stopu zanurza się w roztworze badawczym w określonej temperaturze. Do pojemnika umieszcza się wyłącznie próbki z tego samego stopu. Wymaganą temperaturę utrzymuje się przez określony czas ekspozycji. Czwartą próbkę każdego stopu pozostawia się do porównania.
• Po 24 godzinach próbki testowe są wyjmowane, a proces przebiega następująco:
  • Dokładnie spłukać gorącą wodą z kranu o temperaturze od 49°C do 60°C. Następnie spłukać wodą o temperaturze pokojowej, zgodną z normą ASTM D1193 Typ IV.
  • Z butelki do mycia naczyń przepłukuje się ją strumieniem acetonu zgodnie z normą ASTM D329 i suszy w piecu w temperaturze 120 stopni, aż do ostygnięcia do temperatury otoczenia, a następnie waży i rejestruje wyniki.
  • Następnie badano i zapisywano widoczne zmiany w porównaniu z czwartą dziewiczą próbką każdego stopu w arkuszu kalkulacyjnym, jak pokazano w załączniku X1, w kolumnie 24-godzinnej.
    • Przebarwienia i matowienie
    • Abrazja
    • Obecność depozytów i kwoty względne
    • Wżery
    • Obecność ataku selektywnego lub zlokalizowanego.
• Panele zanurza się w tym samym roztworze testowym na kolejne 144 godziny, po czym powtarza się poprzednie kroki.
• Próbki są ponownie ważone z dokładnością do 0,1 mg, a utrata lub przyrost masy jest obliczana i zapisywana w kolumnie 168-godzinnej.

Jak pokazano w załączniku do normy, dane dla każdego wykonanego testu są przedstawiane w formularzu (Załącznik X1).

Norma ASTM E483 jest ważna, ponieważ zapewnia znormalizowaną i wiarygodną metodę oceny wpływu środków chemicznych do konserwacji samolotów na materiały metalowe stosowane w konstrukcji samolotów. Oto kluczowe powody, dla których ta norma ma znaczenie:

• Zapewnia zgodność chemiczną z metalami używanymi w samolotach: Konserwacja samolotów wiąże się ze stosowaniem środków czyszczących, smarów, odladzaczy, rozpuszczalników i podobnych materiałów. Chemikalia te mogą powodować korozję materiałów takich jak aluminium, tytan czy stal. Norma ASTM E483 pomaga określić, czy dany środek chemiczny jest bezpieczny do długotrwałego stosowania na tych metalach.
• Wspiera bezpieczeństwo i zdatność statków powietrznych do lotu: Norma ta dowodzi, że korozja może prowadzić do uszkodzeń konstrukcyjnych lub pogorszenia wydajności. Badanie substancji chemicznych w całkowitym zanurzeniu symuluje najgorsze możliwe scenariusze narażenia. Dzięki wczesnemu wykrywaniu reakcji korozyjnych, badania te zapobiegają degradacji materiałów i potencjalnym awariom w trakcie eksploatacji.
• Zapewnia ilościową i powtarzalną metodę oceny: Opisana metoda badawcza mierzy utratę masy, stan powierzchni i rodzaj korozji próbki metalu. Wyniki są obiektywne i porównywalne, co pozwala producentom podejmować decyzje w oparciu o dane.
• Standaryzowane testy oznaczają spójność branżową: Norma ta jest stosowana w całym przemyśle lotniczym, w tym u producentów oryginalnego sprzętu i dostawców chemikaliów. Zapewnia spójną kontrolę jakości, zatwierdzenie produktu i zgodność z przepisami.
• Jest częścią szerszej strategii zapobiegania korozji. Norma ASTM F483 jest często stosowana w połączeniu z innymi normami (np. ASTM F1110 dla korozji warstwowej). Pomaga w opracowaniu lub wyborze niekorozyjnych, zatwierdzonych dla samolotów produktów konserwacyjnych.

W rezultacie norma ASTM E483 chroni integralność statku powietrznego, gwarantując, że substancje chemiczne stosowane podczas konserwacji nie powodują korozji kluczowych materiałów, a tym samym promując bezpieczeństwo, zgodność z przepisami i niezawodność w branży lotniczej.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście oferujemy również usługi testowe zgodne ze standardem „ASTM F483 Standard Test Method for Full Immersion Corrosion Testing for Aircraft Maintenance Chemicals”.