عوامل موثر بر تست اسپری نمک

عوامل اصلی مؤثر بر نتایج آزمایش نمک پاشی عبارتند از: دما و رطوبت آزمایش، غلظت محلول نمک، زاویه محل قرارگیری نمونه، مقدار pH محلول نمک، میزان ته نشینی اسپری نمک و روش اسپری.

• تست دما و رطوبت

دما و رطوبت نسبی بر خوردگی اسپری نمک تأثیر می گذارد. رطوبت نسبی بحرانی برای خوردگی فلز حدود 70 درصد است. هنگامی که رطوبت نسبی به این رطوبت بحرانی برسد یا از آن فراتر رود، نمک از بین می رود و الکترولیتی با رسانایی الکتریکی خوب تشکیل می دهد. هنگامی که رطوبت نسبی کاهش می یابد، غلظت محلول نمک تا رسوب نمک کریستالی افزایش می یابد و نرخ خوردگی بر این اساس کاهش می یابد.

هر چه دمای آزمایش بالاتر باشد، سرعت خوردگی اسپری نمک سریعتر است. استاندارد کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی IEC60355:1971 «ارزیابی مشکلات آزمایش شتاب‌دهی برای خوردگی موسفری» اشاره می‌کند: «به ازای هر 10 درجه افزایش دما، نرخ خوردگی 2 تا 3 برابر افزایش می‌یابد و رسانایی الکترولی نیز افزایش می‌یابد. 10 تا 20 درصد." این به این دلیل است که دما افزایش می یابد، حرکت مولکولی افزایش می یابد و در نتیجه واکنش شیمیایی سرعت می گیرد. برای آزمایش اسپری نمک خنثی، اکثر محققان معتقدند که دمای آزمایش در 35 درجه مناسب تر است. اگر دمای آزمایش خیلی بالا باشد، مکانیسم خوردگی اسپری نمک با وضعیت واقعی متفاوت است.

• غلظت محلول نمک

تأثیر غلظت محلول نمک بر میزان خوردگی به نوع ماده و پوشش بستگی دارد. هنگامی که غلظت زیر 5 درصد باشد، نرخ خوردگی فولاد، نیکل و برنج با افزایش غلظت افزایش می یابد. زمانی که غلظت بیشتر از 5 درصد باشد، با افزایش غلظت، میزان خوردگی این فلزات کاهش می یابد. پدیده فوق را می توان با محتوای اکسیژن موجود در محلول نمک که مربوط به غلظت نمک است توضیح داد. در محدوده غلظت کم، محتوای اکسیژن با غلظت نمک افزایش می‌یابد، اما زمانی که غلظت نمک به 5 درصد افزایش می‌یابد، میزان اکسیژن به یک حد اشباع نسبی می‌رسد و اگر غلظت نمک به افزایش ادامه یابد، محتوای اکسیژن به همان نسبت کاهش می‌یابد. با کاهش محتوای اکسیژن، توانایی دپلاریزاسیون اکسیژن نیز کاهش می یابد، یعنی اثر خوردگی ضعیف می شود. با این حال، برای روی، کادمیوم، مس و سایر فلزات، سرعت خوردگی همیشه با افزایش غلظت محلول نمک افزایش می‌یابد.

• زاویه قرارگیری نمونه

زاویه موقعیت نمونه تأثیر آشکاری بر نتیجه آزمایش نمک پاشی دارد. جهت ته نشینی نمک پاش نزدیک به جهت عمودی است. هنگامی که نمونه به صورت افقی قرار می گیرد، منطقه طرح ریزی آن بزرگترین است، و میزان پاشش نمک روی سطح نمونه نیز بزرگترین است، بنابراین خوردگی جدی ترین است. نتایج نشان می‌دهد که کاهش وزن خوردگی در هر متر مربع زمانی که صفحه فولادی در زاویه 45 درجه نسبت به خط افقی قرار دارد 250 گرم و زمانی که صفحه فولادی موازی با خط عمودی است 140 گرم در هر متر مربع است. استاندارد GB/T2423.17-93 تصریح می‌کند که "روش قرار دادن نمونه مسطح باید به گونه‌ای باشد که سطح آزمون باید در زاویه 30 درجه نسبت به جهت عمودی باشد."

• pH محلول نمک

مقدار pH محلول نمک یکی از عوامل اصلی موثر بر نتیجه آزمایش نمک پاشی است. هرچه مقدار pH کمتر باشد، غلظت یون هیدروژن در محلول بیشتر می شود، اسیدیته قوی تر و خوردگی قوی تر می شود. آزمایش‌های نمک پاشی قطعات آبکاری شده مانند Fe/Zn، Fe/Cd، Fe/Cu/Ni/Cr نشان می‌دهد که خوردگی آزمایش اسپری استات (ASS) با pH محلول نمک 3 است.{1}} 1.5 تا 2.{5}} بار سخت‌تر از آزمایش اسپری نمک خنثی (NSS) با مقدار pH 6.5 تا 7.2. به دلیل تأثیر عوامل محیطی، مقدار pH محلول های نمک تغییر می کند.

• مقدار ته نشینی و روش اسپری نمک

هرچه ذرات نمک پاش ریزتر باشند، سطحی که تشکیل می‌دهند بزرگ‌تر می‌شوند، اکسیژن بیشتری جذب می‌کنند و خورنده‌تر هستند. بیش از 90 درصد ذرات نمک پاش در طبیعت کمتر از 1 میکرون قطر دارند. نتایج تحقیق نشان می دهد که اکسیژن جذب شده روی سطح ذرات نمک پاش با قطر 1 میکرون با اکسیژن محلول در ذرات نسبتاً متعادل است. هرچقدر هم که ذرات نمک پاش کوچک باشند، میزان اکسیژن جذب شده دیگر افزایش نمی یابد.

بارزترین معایب روش های سمپاشی سنتی از جمله روش تزریق پنوماتیک و روش برج پاشش، یکنواختی ضعیف میزان ته نشینی اسپری نمک و قطر زیاد ذرات نمک پاش است. روش اتمیزه کردن اولتراسونیک از اصل اتمیزه کردن اولتراسونیک برای اتمیزه کردن محلول نمک به طور مستقیم در اسپری نمک استفاده می کند و آن را در منطقه آزمایش پخش می کند که مشکل یکنواختی ضعیف نشست اسپری نمک را حل می کند و قطر ذرات اسپری نمک کوچکتر است. روش های مختلف اسپری نیز بر روی PH محلول نمک تاثیر دارند.

روش اتمیزه کردن اولتراسونیک بدون هوای فشرده تأثیر کمی بر مقدار pH محلول نمک دارد، اما روش تزریق فشار و روش اسپری برج اسپری هوای فشرده تغییرات آشکاری در مقدار pH محلول نمک دارند.