ASTM G71 Utförande och utvärdering av galvaniska korrosionstester i elektrolyter

ASTM G71-standardriktlinjerna för att genomföra och utvärdera galvaniska korrosionstester i elektrolyter, utvecklade av American Society for Testing and Materials (ASTM), täcker prestanda och utvärdering av galvaniska korrosionstester för att karakterisera beteendet hos två olika metaller i elektrisk kontakt inom en elektrolyt under låga flödesförhållanden. Denna standard kan anpassas till smidda eller gjutna metaller och legeringar.

Denna guide behandlar materialval, provberedning, testmiljö, exponeringsmetod och utvärdering av resultat för att karakterisera galvaniska pars beteende i en elektrolyt.

Syftet med denna guide är att ge information om galvanisk korrosion av metaller i elektrisk kontakt i en elektrolyt som inte har ett flöde som är tillräckligt högt för att orsaka erosionskorrosion eller kavitation.

ASTM G71 beskriver rekommenderade procedurer för att utforma, genomföra och tolka laboratorie- och fälttester som utvärderar galvanisk korrosion mellan olika metaller som exponeras för ledande elektrolyter. Denna standard hjälper ingenjörer att välja lämpliga testmetoder, förbereda prover, kontrollera miljöförhållanden, mäta galvanisk ström och tolka det resulterande korrosionsbeteendet.

ASTM G71-standarden används ofta inom följande sektorer:

• fordons
• Flyg och rymd
• marin teknik
• Olja och gas
• Kemisk bearbetning
• konstruktion
• Elektronik
• Förnybar energi

Rekommendationerna i denna standard är värdefulla i alla situationer där olika metaller kombineras i fuktiga eller korrosiva miljöer.

Galvanisk korrosion uppstår i följande situationer:

• När två olika metaller är elektriskt sammankopplade
• När båda metallerna utsätts för samma elektrolyt (såsom vatten, havsvatten, fukt eller saltlösning)
• När det finns en elektrisk potentialskillnad mellan dem

Under dessa omständigheter,

• En mindre ädelmetall blir anoden.
• En ädlare metall blir katoden.
• Anodisk metall korroderar med en accelererad hastighet.

Exempel inkluderar:

• Aluminium limmat till rostfritt stål.
• Stålfästen i aluminiumkonstruktioner.
• Kopparrör limmade till galvaniserat stål.
• Magnesiumkomponenter i kombination med stål.

Att förstå galvanisk korrosion är avgörande eftersom den ofta orsakar lokala fel långt innan homogen korrosion blir betydande.

ASTM G71-standarden hjälper ingenjörer med följande:

• För att utvärdera metallers galvaniska kompatibilitet.
• Jämförelse av materialkombinationer
• Mätning av galvanisk ström.
• Uppskattning av korrosionsgraden.
• Undersökning av miljöpåverkan
• Utvärdering av beläggningar och skyddssystem.
• Stödjer materialval under produktutveckling.

ASTM G71-standarden definierar inte kriterier för godkänt/underkänt. Istället tillhandahåller den vetenskapligt accepterade metoder för att producera tillförlitliga korrosionsdata. Denna standard täcker:

• Galvanisk korrosionstest i laboratoriet
• Fältexponeringstest
• Elektrokemiska mätningar
• Galvanisk strömövervakning
• Viktminskningsmätningar
• Mätningar av korrosionspotential
• Miljösimulering
• Förbereda ett testprov
• Datatolkning

ASTM G71-standarden gäller följande:

• metaller
• metalliska beläggningar
• Ytbehandlade metaller
• Kontaktdon
• Källänkar
• Mekaniska komponenter

Hur allvarlig galvanisk korrosion är beror på flera samverkande faktorer:

• Elektrodpotentialskillnad: En större potentialskillnad ökar generellt den galvaniska strömmen. Till exempel,
  • Magnesiumstål: Mycket hög risk.
  • Aluminium-stål: Medelhög risk
  • Rostfritt stål-titan: Låg risk.
• Elektrolytledningsförmåga: Elektrolyter med hög ledningsförmåga ökar korrosionen. Till exempel,
  • Havsvatten
  • Vägsalt
  • Industriellt kylvatten

Lågkonduktiva medier minskar generellt galvanisk attack.

• Areaförhållande: Ett av de viktigaste begreppen som diskuteras i denna standard är katod-anod-areaförhållandet:
  • Stor katod + liten anod: Mycket kraftig korrosion.
  • Liten katod + stor anod: Mycket lägre korrosionshastighet.

Till exempel,

• Små stålnitar i aluminiumpanel
• Stor rostfri stålplatta fäst vid ett litet aluminiumfäste.

Det andra exemplet innebär en mycket större galvanisk risk.

• Temperatur: Högre temperaturer ökar generellt följande:
  • Reaktionshastigheter
  • Elektrolytledningsförmåga
  • Korrosionsström
• Syretillgänglighet: Löst syre stöder katodiska reaktioner. Dåligt ventilerade miljöer kan producera andra korrosionsmekanismer jämfört med syrerika miljöer.

ASTM G71-standarden behandlar olika testmetoder:

• Immersionstester: Proverna doppas i följande lösningar:
  • Natriumkloridlösningar
  • artificiellt havsvatten
  • Industriella processvätskor
  • Sötvatten
  • Kylvatten

De bundna metallerna förblir elektriskt anslutna under exponeringen.

• Elektrokemiska mätningar: Denna standard rekommenderar att följande mätningar utförs:
  • Galvanisk ström
  • Galvanisk potential
  • Potential för öppen krets
  • Polarisationsbeteende

Dessa mätningar ger kvantitativ information om korrosionsaktivitet.

• Viktförlusttest: Korrosionshastigheten kan bestämmas med följande metoder:
  • Rengöring av proverna
  • Mätning av massan före exponering
  • Mätning av massan efter exponering
  • Beräkning av materialförlust.

Viktminskning är en av de mest tillförlitliga metoderna för att bedöma långsiktig korrosion.

• Fältexponering: Laboratorietester kanske inte exakt återger faktiska driftsmiljöer. Därför uppmuntrar ASTM G71-standarden fälttester när det är möjligt. Till exempel,
  • Marina strukturer
  • Offshore-plattformar
  • hyperlänkar
  • fordonskomponenter
  • Flygplanskomponenter

Tillförlitliga resultat kräver konsekvent provberedning. Viktiga överväganden inkluderar:

• Yüzey işlemi
• Rengöringsprocesser
• Ytsträvhet
• dimensioner
• Metallkomposition
• Kvaliteten på den elektriska anslutningen
• Kantförberedelse

Dålig provberedning kan påverka korrosionsresultaten avsevärt.

ASTM G71-standarden rekommenderar att följande övervakas med avseende på miljövariabler:

• Elektrolytkemi
• Saltkoncentration
• pH-värde
• temperatur
• Löst syre
• flödeshastighet
• Exponeringstid
• Fuktighet (för atmosfäriska tester)

Miljökonsekvens förbättrar repeterbarheten och reproducerbarheten av testresultaten.

Vanliga mätningar enligt ASTM G71-standarden inkluderar följande:

• Galvanisk ström
• Korrosionspotential
• Viktminskning
• Korrosionshastighet
• Ytans utseende
• Gropdjup
• Çatlak korozyonu
• Lokal attack
• Bildning av korrosionsprodukter

ASTM G71-standarden betonar att galvanisk ström ensam inte bör användas för att förutsäga livslängden. Ingenjörer bör utvärdera resultaten i samband med följande:

• Miljöförhållanden
• Materialgeometri
• Areaförhållanden
• Ytbeskaffenhet
• Exponeringstid
• Korrosionsmorfologi
• Mekanisk belastning
• Skyddande beläggningar

ASTM G71-standarden används ofta inom följande områden:

• Bil:
  • Aluminium karosspaneler
  • Çelik bağlantı elemanları
  • Batterihus
  • Elfordonschassi
  • Kylsystem
• Flyg och rymd:
  • aluminiumlegeringar
  • Titanstrukturer
  • Komposit-metallförbindningar
  • Landningsställsaggregat
• Marin:
  • fartygsskrov
  • Propellrar
  • Offshore-plattformar
  • Sjövattenrör
  • Kontaktdon
• Byggnad:
  • konstruktionsstål
  • Taksystem
  • Fasadväggar
  • Ankare
  • hyperlänkar
• Olja och gas:
  • pipelines
  • värmeväxlare
  • ventiler
  • Tryckfartyg
  • Offshore-utrustning

ASTM G71-standarden används ofta tillsammans med andra korrosionsstandarder, inklusive:

• ASTM G1 Beredning, rengöring och utvärdering av korrosionsprover.
• ASTM G3 Elektrokemiska mättekniker
• ASTM G5 Potentiodynamiskt polarisationstest
• ASTM G31 Laboratorietest för nedsänkningskorrosion
• ASTM G44 Alternativ nedsänkningstestning av metaller i kloridhaltiga medier.
• ASTM G59 Polarisationsresistansmätningar
• ASTM G102 Beräkning av korrosionshastigheter från elektrokemiska mätningar.

Tillsammans utgör dessa standarder ett omfattande ramverk för korrosionsbedömning.

I många år har vår organisation, med sitt kompetenta och erfarna team, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med ASTM G71-standarden.