DIN 50018—饱和环境下的二氧化硫腐蚀实验

DIN 50018—饱和环境下的二氧化硫腐蚀实验解析

一、概述

DIN 50018是德国发布的一项试验标准，全称为《饱和环境下的二氧化硫试验》。该标准规定了试样在含有二氧化硫的凝结水交变气候中经受作用时的一般条件，旨在确保不同实验室之间试验结果的可比性。通过模拟含二氧化硫的冷凝环境，该试验能够迅速发现防腐系统的缺陷，评估材料或产品的耐腐蚀性能，为材料选择、工艺优化及产品改进提供科学依据。

二、测试目的

1. 评估防腐系统有效性
   确定防腐系统在含二氧化硫的冷凝环境中的耐腐蚀性能，评估其防护效果及耐久性。
2. 发现腐蚀缺陷
   通过加速腐蚀试验，快速暴露材料或产品的腐蚀缺陷，如涂层起泡、金属氧化、点蚀等。
3. 验证适用性
   验证材料或产品在大气环境下工作、储存的适用性，特别是接触件与连接件的耐腐蚀性，确保其在实际使用中的可靠性。
4. 符合标准要求
   确保产品符合DIN 50018标准及相关行业标准，满足市场准入条件，提升产品竞争力。

三、适用范围

1. 材料类型
   • 金属材料：钢、铝、铜及其合金，评估其在含二氧化硫冷凝环境中的腐蚀速率及机理。
   • 涂层材料：电镀层、喷涂层等，验证涂层的防护效果及耐久性。
   • 非金属材料：塑料、橡胶等，评估其在腐蚀性气体中的性能稳定性。
2. 产品类型
   • 零部件：如螺丝、螺母、弹簧等，评估其在恶劣环境中的耐腐蚀性。
   • 电子元件：连接器、印刷电路板（PCB/PCBA）等，确保其在工业污染环境中的可靠性。
   • 工业产品：如阀门、管道、泵体等，评估其在含二氧化硫介质中的耐腐蚀性。
3. 应用场景
   • 化工领域：化工厂、炼油厂等，评估设备及材料在含二氧化硫环境中的耐腐蚀性。
   • 电子领域：电子元器件生产、组装及测试环节，确保产品可靠性。
   • 农业及军事领域：评估相关设备及材料在特定环境中的耐腐蚀性。

四、测试方法

1. 试验设备
   使用符合DIN 50018标准的腐蚀试验箱，具备温度、湿度和二氧化硫浓度控制功能，确保试验条件的稳定性。
2. 试验条件
   • 二氧化硫浓度：根据标准或需求设定，通常为特定浓度（如DIN50018-AHT 1,0 s要求），以模拟实际使用环境。
   • 温度与湿度：模拟饱和环境，具体温湿度条件根据标准设定（如温度为40°C，湿度为95% RH以上），以加速腐蚀过程。
   • 试验时间：根据标准或需求设定试验周期（如24小时为一个周期），可进行多个周期直至达到预定腐蚀程度或试验终止条件。
3. 试验步骤
   • 样品准备：清洗样品表面，去除油污、尘埃等杂质，确保样品表面清洁，避免对试验结果产生干扰。
   • 安装样品：将样品垂直放置在试验箱中，确保样品之间有足够的空间以均匀接受腐蚀气体，避免堆叠影响气体均匀性。
   • 设置参数：根据标准或需求设定二氧化硫浓度、温度和湿度等试验参数，确保试验条件的准确性。
   • 启动试验：开启试验箱，使样品在设定条件下暴露于二氧化硫环境中，开始计时并监测试验过程。
   • 监测与记录：定期监测试验箱内的二氧化硫浓度、温度和湿度等参数，并记录样品状态变化（如外观变化、腐蚀情况等），以便后续分析。
   • 试验结束：达到预定试验时间或腐蚀程度后，关闭试验箱，待试验箱完全冷却后取出样品进行后续处理和分析。
4. 评估方法
   • 外观检查：观察样品表面腐蚀斑点、变色、剥落等现象，记录腐蚀位置、形态及面积，评估腐蚀的严重程度。
   • 腐蚀产物分析：使用X射线衍射（XRD）、能谱分析（EDS）等方法分析腐蚀产物成分，了解腐蚀机理。
   • 力学性能测试：对样品进行拉伸、弯曲等力学性能测试，评估其机械性能的变化，判断腐蚀对材料性能的影响。
   • 微观分析：使用扫描电子显微镜（SEM）观察样品表面微观结构，评估腐蚀深度及形貌，了解腐蚀的微观机制。

五、常用标准组分

1. DIN 50018-2013
   规定了在含二氧化硫的冷凝水中变换气候的试验方法，是饱和环境下二氧化硫腐蚀试验的核心标准，为试验提供了详细的操作规范。
2. DIN EN ISO 6988
   金属和其他无机覆盖层在通常凝露条件下的二氧化硫腐蚀试验，与DIN 50018标准相关联，提供了腐蚀试验的一般条件及评估方法。
3. DIN 50900系列标准
   包括金属腐蚀的一般概念、电化学概念及与腐蚀实验有关的概念，为DIN 50018标准提供了基础理论支持，有助于理解腐蚀机理及试验过程。
4. DIN 50905系列标准
   规定了腐蚀实验的原理、在均衡腐蚀下的腐蚀特征以及没有机械压力时不均衡和局部腐蚀情况下的腐蚀特征，为DIN 50018标准的试验操作提供了指导，确保试验的准确性和可靠性。