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硬质氧化加工中,耐腐蚀性是衡量氧化膜质量的核心指标之一,其检测需结合材料应用场景选择合适的方法。以下是硬质氧化膜耐腐蚀性的主要检测方法、操作要点及判定标准:

一、盐雾测试(常用方法)
1. 测试原理
通过模拟盐雾环境(含氯化钠的酸性或中性雾气),评估氧化膜在潮湿含盐氛围中的抗腐蚀能力,适用于户外、海洋环境等场景的工件。
2. 测试类型与标准
中性盐雾测试(NSS):
标准:GB/T 10125、ASTM B117
条件:5% NaCl 溶液,pH 6.5-7.2,温度 35℃,盐雾沉降量 1-2mL/(80cm²・h)
酸性盐雾测试(ASS):
在 NSS 溶液中加入 2% 盐酸,pH 3.0-3.2,腐蚀强度更高,适用于严苛环境。
铜加速乙酸盐雾测试(CASS):
加入 0.26g/L 氯化铜,pH 3.0-3.2,腐蚀速度是 NSS 的 8 倍,用于快速评估。
3. 操作要点
工件需干燥无油污,悬挂时与垂直方向成 30° 角,避免盐雾积聚;
测试时间根据需求设定(如装饰件 24-48h,户外件≥1000h),中途不可中断;
每 24h 检查一次,记录表面腐蚀斑点、膜层脱落等情况。
4. 判定标准
无明显腐蚀产物(如白色氧化铝、黑色锈迹);
膜层无起泡、剥落,基材未出现穿孔或严重腐蚀;
允许轻微变色或少量分散的腐蚀点(直径≤0.5mm,每 100cm²≤5 个)。
二、耐酸 / 碱溶液测试
1. 测试原理
通过浸泡或擦拭氧化膜在酸 / 碱溶液中,模拟化工、清洁场景下的耐腐蚀能力。
2. 常用溶液与条件
耐酸测试:
5% 硫酸溶液(或 10% 硝酸溶液),室温浸泡 30 分钟,或用棉球蘸取溶液擦拭 10-50 次;
耐碱测试:
5% 氢氧化钠溶液,操作同上。
3. 判定标准
膜层无褪色、发白、溶解或脱落;
擦拭后表面光泽度变化≤10%(与未测试区域对比);
基材无腐蚀迹象(如气泡、软化)。
三、湿热测试(模拟潮湿环境)
1. 测试原理
在高温高湿环境中加速氧化膜的老化,评估其在潮湿气候下的抗腐蚀能力。
2. 测试条件
标准:GB/T 2423.3(恒定湿热)
温度 40±2℃,湿度 93±3% RH,持续时间 48-1000h;
工件垂直放置,避免表面凝露积聚。
3. 判定标准
膜层无霉变、粉化或变色;
无肉眼可见的腐蚀点或膜层脱落;
附着力测试(百格法)后膜层无脱落。
四、电解腐蚀测试(电化学法)
1. 测试原理
通过测量氧化膜在电解质溶液中的电位 - 电流曲线(极化曲线),评估其耐腐蚀性能,属于定量分析方法。
2. 测试装置与条件
三电极体系:工作电极(氧化膜)、参比电极(饱和甘汞电极)、辅助电极(铂电极);
电解质:3.5% NaCl 溶液,扫描速率 1mV/s,电位范围 - 200mV 至 + 500mV(相对于开路电位)。
3. 判定指标
自腐蚀电位(Ecorr)越高,耐腐蚀性越好;
自腐蚀电流密度(Icorr)越低,腐蚀速率越慢;
钝化区间越宽,膜层稳定性越高。
五、沸水测试(辅助评估封孔质量)
1. 测试原理
硬质氧化膜的封孔质量直接影响耐腐蚀性,沸水测试可快速检测封孔效果。
2. 操作要点
将工件浸入沸腾蒸馏水中(pH 6.5-7.5),持续 30 分钟;
取出干燥后观察表面变化。
3. 判定标准
膜层无发白、起雾或颜色变浅;
失重法检测:封孔良好的氧化膜失重≤15mg/dm²;
进一步可结合硝酸银测试(无白色沉淀)。
六、实际环境暴露测试(长期验证)
1. 测试原理
将工件置于实际使用环境(如海边、工业区、户外大气)中,定期观察腐蚀情况,属于最真实的耐腐蚀性评估。
2. 测试周期
户外暴露:6 个月至 2 年,每季度检查一次;
海洋环境:3 个月起,需定期清除表面盐结晶。
3. 判定标准
参照设计使用寿命,膜层无贯穿性腐蚀、基材无严重锈蚀;
外观变化(如色差、粉化)在允许范围内。
七、检测注意事项
样品代表性:每批工件至少抽取 3 件进行测试,复杂件需增加抽样量;
预处理一致性:测试前需用乙醇或丙酮去除表面油污,避免影响结果;
环境控制:盐雾箱、湿热箱等设备需定期校准(如温度偏差≤1℃,湿度偏差≤2%);
记录完整性:需记录测试条件、时间、缺陷位置及程度,附高清照片存档。