ASTM B117-19 标准解读

一、标准概述

ASTM B117-19 全称为《Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus》（操作盐雾（雾）装置的标准实施规程），由美国材料与试验协会（ASTM International）于2019年11月1日发布，共11页，归属于ASTM Book of Standards Volume 03.02，由G01.05分技术委员会负责。

需要特别注意的是，ASTM B117-19 本身不是一个测试规范，而是一个操作实施规程（Practice）。它主要定义如何创建和维持盐雾试验环境，而非规定测试样品类型、暴露时间或结果解释。

适用范围

本规程涵盖了创建和维持盐雾（雾）测试环境所需的设备、程序和条件，适用的合适装置在附录X1中描述。标准适用于各类金属基材及其防护涂层系统，包括电镀层、化学镀层、阳极氧化层和有机涂层等。

标准不涵盖的内容

标准明确排除了以下内容：不规定测试样品的类型，不规定特定产品的暴露时间，不对测试结果给出解释。这些内容由用户或相关产品标准自行规定。

单位制

标准以SI单位（国际单位制）为标准值，括号内的数值仅供参考，不作为标准值。

历史背景

ASTM B117于1939年首次引入，是全球历史最悠久、应用最广泛的盐雾测试标准之一，尤其在北美市场具有极高的权威性。ASTM B117-19的前序版本包括B117-16、B117-11等。截至2025年12月，ASTM已发布该标准的修订草案（WK94965和WK92845），主要修订方向涉及盐水溶液制备用水的要求及暴露时间条款的表述澄清。

二、测试方法

2.1 测试原理

ASTM B117-19提供了一种受控的腐蚀环境，用于获取暴露于给定试验室中的金属和涂层金属试样的相对耐腐蚀性信息。测试方法是将试样置于密闭的盐雾试验箱中，通过雾化5%的氯化钠（NaCl）溶液产生盐雾，在恒温条件下持续暴露，以加速试样的腐蚀过程。

2.2 核心测试条件

标准规定以下关键测试参数：

盐溶液的制备需使用氯化钠纯度不低于规定要求，水的电阻率等指标应符合ASTM D1193的要求。

2.3 盐溶液配制

将纯氯化钠以5%氯化钠与95%水的重量比例溶解于纯水中，制备待喷洒的供试品溶液，氯化钠的纯度应符合标准规定的纯度要求。溶液在25℃雾化时的pH值应在6.5至7.2之间。

三、测试步骤

3.1 试样准备

试样应在试验开始前进行清洁和处理，去除表面的污物、油迹或其他可能影响试验结果的杂质。清洗后，可根据需要称量并记录初始质量。试样应按要求进行固定，确保在试验过程中保持稳定位置，试样之间不应相互接触，也不应与箱体接触。

标准不规定试样的具体类型、尺寸或形状，由用户根据产品特性自行确定。

3.2 试验设备设置

试验设备应为符合标准要求的盐雾试验箱，包括盐溶液储存容器、加压空气供应系统、喷嘴、雾室等部件。设备应经过校准和验证，确保温度均匀性、沉降量等参数符合要求。

3.3 暴露试验

将准备好的试样放置在盐雾试验箱内，在一定时间内暴露于盐雾环境中。试验过程中持续喷雾，盐雾应均匀分布在试样表面。试验时间的长度可以根据不同材料和应用领域的要求进行调整，但通常不少于24小时。中性盐雾试验一般在24至1000小时之间进行。

3.4 试验后处理

暴露周期结束后，取出试样，按标准规定的方法进行清洗，去除表面腐蚀产物（如有需要），然后在干燥条件下（如25℃±2℃，时间≤30分钟）进行干燥处理。之后对试样进行检查和评估。

3.5 质量控制与校准

ASTM B117-19推荐使用质量损失片（即标准参考试样）来验证盐雾室内腐蚀条件的稳定性和一致性。质量损失片的测试方法包括：将已知初始质量的试样放入盐雾室中暴露规定时间（如48小时或96小时），取出后按标准方法清洗并重新称量，根据质量损失量判断盐雾室的腐蚀性是否符合标准要求。质量控制片应在每次长期测试中定期使用，以确保试验结果的可比性和可重复性。

四、测试项目与评估

4.1 测试中/测试后检查

在试验过程中，通常会定期检查测试样品，以监测和记录腐蚀开始时间或经过指定时间段后样品的降解情况。检查的关键时间节点通常包括24h、72h、168h等。

4.2 评估项目

根据ASTM B117-19进行的盐雾试验，可评估以下项目：

• 腐蚀萌生时间：首次出现腐蚀的时间（小时）

• 初始腐蚀点密度：点蚀数量（个/cm²）

• 腐蚀面积比例：腐蚀覆盖面积百分比，可按等级（1-10级）划分

• 腐蚀深度：最大腐蚀深度（μm）

• 附着力测试：参照ASTM D1654，评估涂层在腐蚀环境下的附着力损失

• 涂层厚度损失：腐蚀后涂层厚度减少量（μm）

• 外观变化评级：气泡、锈蚀、开裂等腐蚀形态分类

• 电化学性能评估：腐蚀电位、电流密度等

4.3 腐蚀等级分类

根据试样的腐蚀情况，通常将其分为不同的等级，包括：无腐蚀、轻微腐蚀、中等腐蚀和严重腐蚀。评估时应结合肉眼观察、测量工具和照片记录等方法。

4.4 参考标准

ASTM B117-19在评估环节引用以下相关标准：

五、标准的重要局限性

5.1 与自然环境的相关性

ASTM B117-19在“意义和用途”部分明确指出：基于该测试环境预测自然环境的腐蚀性能很少能得到可靠的相关性。相关性推断和腐蚀性能外推并不总是可预测的，只有在已有适当的长期大气暴露数据作为佐证的情况下，才应考虑进行相关性和外推。这意味着ASTM B117-19的结果主要适用于相对比较（如比较不同材料或涂层的耐腐蚀性能），而非直接预测产品在实际服役环境中的寿命。

5.2 可重复性

盐雾暴露结果的再现性高度依赖于测试样品的类型、评估标准的选择以及操作变量的控制。即使测试条件名义上相似且在标准规定的范围内，在不同雾室中测试相似样品时也观察到了变异性。因此，在测试程序中应包含足够的重复样，以确定结果的可变性。

5.3 标准不涉及的内容

标准不涉及特定产品的测试样品类型、尺寸、形状或暴露时间，也不对结果解释施加任何要求或指导。这些内容应由用户或相关产品标准自行规定。

六、常见应用领域

ASTM B117-19广泛应用于以下行业：

• 汽车行业：如GM 4298P、SAE J14563等企业标准均引用ASTM B117

• 涂料与涂层行业：评估有机涂层、电镀层、化学镀层、阳极氧化层的耐腐蚀性能

• 航空航天：评估航空部件的耐盐雾腐蚀能力

• 军事领域：MIL-STD-810等军用标准引用ASTM B117

• 金属制造行业：评估金属基材（碳钢、不锈钢、铝合金等）的耐腐蚀性能

• 电子电气：PCB电路板、连接器触点、半导体封装材料的耐腐蚀评估

七、相关标准对比

7.1 ASTM B117-19 与 ISO 9227

ISO 9227是ASTM B117在国际上的对标标准，两者在中性盐雾试验（NSS）方面的要求基本相同。主要区别在于：

• 范围不同：ASTM B117仅涵盖中性盐雾试验，而ISO 9227还涵盖乙酸盐雾试验（AASS）和铜加速乙酸盐雾试验（CASS）

• 适用范围不同：ASTM B117是美国标准，在北美市场具有极高权威性；ISO 9227是全球通用的国际标准

• 设备要求表述不同：ASTM B117对传统硬件（如饱和塔）的表述较为具体，ISO 9227更注重结果导向，强调最终要求的试验环境

7.2 ASTM B117-19 与 GB/T 10125

GB/T 10125等效采用ISO 9227，因此与ASTM B117的技术差异与上述ISO 9227对比一致。三种标准在温度（35℃）、盐溶液浓度（5%）等核心参数上基本一致。选择依据主要取决于目标市场：面向北美市场优先采用ASTM B117，面向国际市场优先采用ISO 9227，面向国内市场优先采用GB/T 10125。