Bu lông mạ kẽmđược sử dụng rộng rãi trong các môi trường khắc nghiệt như đại dương và công nghiệp, và khả năng chống ăn mòn của chúng là yếu tố chính đảm bảo hiệu suất ổn định lâu dài của chúng. Thử nghiệm phun muối, như một phương pháp đánh giá chuẩn hóa, có thể mô phỏng các môi trường ăn mòn khắc nghiệt để xác minh hiệu quả bảo vệ của lớp mạ kẽm. Bài viết này sẽ phân tích mục đích, nguyên lý, tiêu chuẩn, các bước và các yếu tố ảnh hưởng của thử nghiệm phun muối một cách chi tiết và giới thiệu chi tiết về quy trình thử nghiệm quan trọng này.
1. Mục đích kiểm tra
Mục đích cốt lõi của thử nghiệm phun muối là đánh giá khả năng chống ăn mòn của bu lông mạ kẽm bằng cách tăng tốc quá trình ăn mòn để đảm bảo chúng có thể duy trì hiệu suất tuyệt vời khi tiếp xúc lâu dài với các điều kiện khắc nghiệt như môi trường biển và công nghiệp. Các mục tiêu cụ thể bao gồm:
（1）Đánh giá khả năng chống ăn mòn: mô phỏng môi trường phun muối và đẩy nhanh quá trình ăn mòn để xác nhận rằng lớp mạ kẽm có thể ngăn chặn hiệu quả tình trạng rỉ sét của vật liệu nền (như thép).
（2）Kiểm soát chất lượng: đảm bảo quá trình sản xuất đáp ứng các yêu cầu bằng cách kiểm tra tính đồng nhất, độ dày và hiệu ứng thụ động của lớp mạ kẽm.
（3）Hiệu suất so sánh: cung cấp cơ sở để so sánh khả năng chống ăn mòn của bu lông mạ kẽm từ các nhà sản xuất hoặc lô hàng khác nhau.
2. Nguyên lý thử nghiệm
Thử nghiệm phun muối đẩy nhanh quá trình ăn mòn bằng cách phơi bu lông trong phun muối có chứa natri clorua. Các nguyên tắc cụ thể như sau:
（1）Mô phỏng môi trường: Mẫu bu lông được đặt trong buồng phun muối, dung dịch natri clorua 5% được phun vào buồng. Môi trường phun muối cao được hình thành bằng cách phun liên tục để mô phỏng môi trường phun muối của đại dương.
（2）Cơ chế anot hy sinh: Lớp kẽm hoạt động như anot hy sinh, ăn mòn trước, làm chậm quá trình ăn mòn thép. Trong quá trình thử nghiệm, quan sát thời gian hình thành và diện tích của lớp gỉ trắng (sản phẩm ăn mòn của kẽm) của lớp kẽm và lớp gỉ đỏ (sản phẩm ăn mòn của sắt) của chất nền.
3. Tiêu chuẩn thử nghiệm và phân loại
Có nhiều tiêu chuẩn và phân loại cho thử nghiệm phun muối và các tiêu chuẩn thử nghiệm khác nhau phù hợp với các yêu cầu ứng dụng khác nhau. Các tiêu chuẩn thử nghiệm thường được sử dụng bao gồm:
（1）ASTM B117 (tiêu chuẩn Mỹ): thường được sử dụng trong các thử nghiệm phun muối trung tính (NSS) và là một trong những tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất.
（2）ISO 9227 (Tiêu chuẩn quốc tế): bao gồm nhiều loại như phun muối trung tính (NSS), phun muối axit axetic (ASS) và phun muối tăng tốc bằng đồng (CASS).
（3）GB/T 10125 (tiêu chuẩn Trung Quốc): tương đương với ISO 9227, thích hợp cho thử nghiệm khả năng chống ăn mòn của bu lông mạ kẽm trong nước.
Các bước kiểm tra
Thử nghiệm phun muối thường bao gồm các bước sau:
1. Chuẩn bị mẫu: Đầu tiên, bề mặt bu lông cần được làm sạch để loại bỏ dầu và các chất bẩn khác để đảm bảo độ chính xác của kết quả thử nghiệm.
2. Cài đặt thông số: Theo yêu cầu tiêu chuẩn, cấu hình nồng độ, nhiệt độ, giá trị pH và các thông số khác của dung dịch muối để đảm bảo môi trường thử nghiệm đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn.
3. Kiểm tra phơi sáng: Đặt mẫu bu lông đã chuẩn bị vào hộp phun muối và phun liên tục. Thời gian kiểm tra thường là 24 giờ, 72 giờ hoặc 240 giờ.
4. Đánh giá kết quả: Kiểm tra tình trạng ăn mòn trên bề mặt bu lông, ghi lại thời gian và diện tích rỉ trắng, rỉ đỏ, xác định có đạt tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn hay không.
5. Phán đoán kết quả
Theo kết quả thử nghiệm, khả năng chống ăn mòn của bu lông mạ kẽm có thể được đánh giá theo các tiêu chuẩn sau:
（1）Tiêu chuẩn đủ điều kiện:
o Bu lông mạ kẽm thông thường: không có rỉ đỏ (ăn mòn vật liệu nền) trong vòng 72 giờ, chỉ cho phép rỉ trắng nhẹ.
o Bulông mạ kẽm nhúng nóng: không có rỉ đỏ trong hơn 240 giờ và diện tích rỉ trắng không quá 5%.
（2）Dấu hiệu hỏng: Khi diện tích gỉ đỏ hoặc gỉ trắng vượt quá giới hạn tiêu chuẩn trong quá trình thử nghiệm, điều đó có nghĩa là bu lông mạ kẽm không đạt yêu cầu về khả năng chống ăn mòn và cần đánh giá lại quy trình hoặc lựa chọn sản phẩm phù hợp hơn.
6. Các yếu tố ảnh hưởng
Kết quả của thử nghiệm phun muối có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố:
(1) Chất lượng lớp phủ: Độ dày, tính đồng nhất và tính toàn vẹn của lớp màng thụ động của lớp phủ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn. Nhìn chung, khả năng chống ăn mòn của bu lông mạ kẽm nhúng nóng tốt hơn bu lông mạ điện.
(2) Lỗi quy trình: Nếu có lỗ rỗng, vết xước hoặc các vùng mạ bị bỏ sót trên lớp phủ, điều này sẽ đẩy nhanh quá trình ăn mòn và ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
(3) Điều kiện thử nghiệm: Các yếu tố như nồng độ dung dịch muối, nhiệt độ, độ ẩm cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo tính khoa học và độ chính xác của thử nghiệm.
7. Các tình huống ứng dụng
Kiểm tra phun muối được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sau:
(1) Ngành xây dựng: Bu lông dùng cho các công trình xây dựng, cơ sở vật chất… cần tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt trong thời gian dài.
(2) Ngành công nghiệp ô tô: Bu lông tiếp xúc với môi trường ẩm ướt và hơi muối, đặc biệt là khung gầm ô tô, động cơ và các bộ phận khác.
(3) Cầu và kỹ thuật hàng hải: Các bu lông tiếp xúc lâu dài với môi trường biển cần có khả năng chống ăn mòn cao.
Thông qua thử nghiệm phun muối, nhà sản xuất có thể tối ưu hóa quy trình mạ kẽm và người dùng có thể lựa chọn sản phẩm phù hợp dựa trên kết quả thử nghiệm để đảm bảo an toàn lâu dài.
8. Hạn chế
Mặc dù thử nghiệm phun muối có thể mô phỏng quá trình ăn mòn tăng tốc nhưng vẫn có một số hạn chế nhất định:
(1) Ăn mòn tự nhiên và tăng tốc: Thử nghiệm phun muối trong phòng thí nghiệm làm tăng tốc quá trình ăn mòn, nhưng có thể không mô phỏng đầy đủ các điều kiện ăn mòn trong môi trường thực tế.
(2) Yếu tố đơn lẻ: Thử nghiệm phun muối chỉ mô phỏng sự ăn mòn phun muối, trong khi môi trường thực tế có thể có các yếu tố phức tạp như độ ẩm và nhiệt độ dao động, có tác động phức tạp hơn đến hiệu suất ăn mòn.
Bản tóm tắt
Thử nghiệm phun muối cung cấp phương pháp đánh giá khoa học về khả năng chống ăn mòn của bu lông mạ kẽm, giúp các nhà sản xuất xác minh và tối ưu hóa quy trình mạ kẽm, đồng thời cung cấp cho người dùng tham chiếu chống ăn mòn đáng tin cậy. Bằng cách hiểu và áp dụng thử nghiệm phun muối, ngành công nghiệp có thể đáp ứng chính xác hơn nhu cầu chống ăn mòn trong việc lựa chọn và thiết kế vật liệu.
Thời gian đăng: 18-02-2025