تست سالت اسپری

تست سالت اسپری یا آزمون مه نمکی یک آزمایش متعارف برای سنجش میزان مقاومت پوشش‌های سطوح فلزی در برابر عوامل خورنده است. در این روش، نمونه‌های مورد آزمایش در یک محفظه قرار می‌گیرند و محلول آب نمک با فشار از طریق نازل‌های اسپری کننده به سطح آن‌ها پاشیده می‌شود. این کار یک محیط خورنده مصنوعی برای تجزیه مواد ایجاد می‌کند.

مدت زمان تست سالت اسپری به میزان مقاومت پوشش مورد آزمایش بستگی دارد. به طور معمول هر چه مقاومت پوشش بیشتر باشد، زمان آزمایش بیشتر خواهد بود. پس از گذشت مدت زمان آزمایش، نمونه‌ها از محفظه خارج شده و محصولات خوردگی روی آن‌ها مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. چنانچه میزان خوردگی زیاد باشد، نشان‌دهنده مقاومت کم پوشش است و اگر میزان خوردگی کم باشد، مقاومت بالای پوشش را نشان می‌دهد. آزمون مه نمکی یک روش سریع و نسبتا ارزان برای ارزیابی مقاومت خوردگی مواد و پوشش‌ها است. این آزمون برای طیف گسترده‌ای از مواد و پوشش‌ها قابل استفاده می‌باشد. محصولات خوردگی مورد آزمایش شامل موارد زیر می‌شوند.

• زنگ: زنگ یک ترکیب اکسید آهن است که در اثر خوردگی فلزات آهنی ایجاد می‌شود.
• خوردگی موضعی: خوردگی موضعی نوعی پوسیدگی است که به صورت موضعی و شدید در یک نقطه از سطح فلز رخ می‌دهد.
• حفره‌ها: حفره‌ها نوعی خوردگی موضعی هستند که در آن محل پوسیدگی به صورت حفره‌هایی در سطح فلز ایجاد می‌شود.
• پوسته‌ها: پوسته‌ها یک لایه محافظتی هستند که ممکن است در اثر خوردگی روی سطح فلز تشکیل شوند.

تست سالت اسپری

 

در حین انجام تست چه شرایطی باید فراهم باشد؟

شرایط تست سالت اسپری به طور دقیق در استانداردهای بین‌المللی تعریف شده‌اند.

• نوع محلول نمک: محلول نمک مورد استفاده در تست سالت اسپری شامل 5 درصد وزن نمک (NaCl) در آب است. این محلول باید عاری از ناخالصی‌های مضر مانند آهن، مس و منگنز باشد.
• pH محلول نمک: pH محلول نمک می‌بایست بین 6.5 تا 7.2 باشد. این محدوده pH یک محیط خورنده ملایم ایجاد می‌کند که برای اکثر مواد و پوشش‌ها مناسب است.
• فشار محلول نمک: فشار محلول نمک باید بین 1.24 تا 0.83 بار باشد. این فشار باعث می‌شود که محلول نمک به طور یکنواخت بر روی سطح نمونه پاشیده شود.
• دمای محفظه: دمای محفظه باید بین 2 تا 35 درجه سانتیگراد تنظیم شود تا نتایج آزمایش با شرایط محیطی واقعی مطابقت داشته باشد.
• زاویه نمونه‌ها: نمونه‌ها باید با زاویه 15 تا 30 درجه نسبت به سطح افقی قرار داده شوند تا محلول نمک به طور یکنواخت بر روی تمام سطوح نمونه پاشیده شود.
• زمان آزمایش: زمان آزمایش بسته به مقاومت پوشش مورد آزمایش تعیین می‌گردد. به طور معمول هر چه پوشش مقاوم‌تر باشد، زمان آزمایش بیشتر به طول خواهد انجامید.

شرایط تست سالت اسپری می‌بایست مطابق استانداردهای موجود مهیا شوند.

 

چه پوشش‌هایی با این روش قابل ارزیابی هستند؟

انواع مختلفی از پوشش‌ها را می‌توان با روش تست سالت اسپری مورد ارزیابی قرار داد. استاندارد ISO 9223 روش مناسب برای اندازه‌گیری میزان مقاومت خوردگی را برای نمونه‌های گالوانیزه گرم در اختیار قرار می‌دهد. این استاندارد همچنین بیان می‌کند که سطوح پوشش داده شده با یک پوشش زیرین با گالوانیزه گرم می‌توانند به این روش تست شوند. مدت زمان تست برای انواع مختلف این پوشش‌ها متفاوت خواهد بود.

• پوشش‌های فلزی مانند روی، آب‌کاری روی، آب‌کاری کروم، نیکل، مس و قلع: پوشش‌های فلزی از یک لایه فلز بر روی سطح فلز پایه اعمال می‌شوند. این پوشش‌ها به دلیل مقاومت بالایی که در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهند، در صنایع مختلف کاربرد دارند.
• پوشش‌های آلی مانند بازدارنده‌های خوردگی همچون زینک فلیک و گالوانیزه: پوشش‌های آلی از مواد آلی مانند رزین‌ها، رنگ‌ها و پلاستیک‌ها تشکیل شده‌اند. این پوشش‌ها به دلیل مقاومت نسبی که در برابر خوردگی دارند، برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی در محیط‌های غیر خورنده استفاده می‌شوند.
• پوشش‌های غیر الکترولیتی مانند پوشش‎های براده روی: پوشش‌های غیر الکترولیتی از موادی مانند براده فلز، پودر فلز یا سرامیک تشکیل شده‌اند. این پوشش‌ها مقاومت بالایی در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهند. از این رو برای محافظت از قطعات فلزی در برابر خوردگی در محیط‌های خورنده استفاده می‌شوند.

 

مدت زمان تست سالت اسپری چقدر است؟

مدت زمان آزمون افشانه نمک از چند ساعت تا بیش از یک ماه متغیر می‌باشد. به طور کلی، مدت زمان تست سالت اسپری برای پوشش‌های فلزی، بین 24 تا 1000 ساعت است. این زمان برای پوشش‌های آلی، کوتاه‌تر و برای پوشش‌های غیر الکترولیتی، طولانی‌تر است.

• نوع پوشش: پوشش‌های مختلف، مقاومت متفاوتی در برابر خوردگی دارند. هر چه مقاومت پوشش در برابر خوردگی بیشتر باشد، مدت زمان تست نیز بیشتر خواهد بود.
• ضخامت پوشش: پوشش‌های ضخیم‌تر، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند، بنابراین مدت زمان تست نیز افزایش می‌یابد.
• شرایط آزمایش: شرایط آزمایش نیز بر مدت زمان تست تاثیر می‌گذارد. آزمایش‌هایی که در شرایط سخت‌تر انجام می‌شوند، به مدت زمان بیشتری نیاز دارند.

 

مدت زمان تست سالت اسپری برای پوشش‌های آلی، کوتاه‌تر و برای پوشش‌های غیر الکترولیتی، طولانی‌تر است.

 

پوشش زینک فلیک می‌بایست بیش از 500 ساعت تست سالت اسپری دوام آورد تا سرتیفیکیت تولید را دریافت نماید. این بدان معناست که این پوشش برای استفاده در محیط‌های خورنده، حداقل باید 500 ساعت مقاومت کند. پوشش ضد خوردگی زینک فلیک می‌تواند مقاومت حداکثری 2000 ساعت سالت اسپری را از خود نشان دهد. مدت زمان تست سالت اسپری برای برخی از پوشش‌های رایج به شرح زیر است.

• فولاد فسفاته: 8 تا 24 ساعت
• روی و آب‌کاری روی: 24 تا 1000 ساعت
• آب‌کاری کروم، نیکل، مس و قلع: 24 تا 1000 ساعت
• پوشش‌های آلی: 1 تا 100 ساعت
• پوشش‌های غیر الکترولیتی: 100 تا 1000 ساعت

 

آزمون سالت اسپری تحت کدام استاندارد انجام می‌گیرد؟

تست سالت اسپری تحت استانداردهای مختلفی انجام می‌گیرد.

• ASTM B117: این استاندارد قدیمی‌ترین و رایج‌ترین استاندارد برای آزمون سالت اسپری است. این استاندارد توسط انجمن مواد و آزمون آمریکا (ASTM) منتشر شده است.
• ISO 9227: این استاندارد بین‌المللی برای تست سالت اسپری می‌باشد که توسط سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) منتشر شده است.
• JIS Z2371: این استاندارد ژاپنی برای آزمون سالت اسپری می‌باشد. این استاندارد توسط موسسه استاندارد ژاپن (JIS) انتشار یافته است.
• ASTM G85: از این استاندارد برای ارزیابی مقاومت خوردگی پوشش‌های روی در برابر اسپری نمک استفاده می‌شود که توسط ASTM منتشر شده است.

این استانداردها، شرایط آزمایش سالت اسپری را مشخص می‌کنند. این شرایط شامل موارد زیر هستند:

• نوع محلول نمک
• pH محلول نمک
• فشار محلول نمک
• دمای محفظه
• زاویه نمونه‌ها
• زمان آزمایش

بر اساس این استانداردها، نمونه‌های آزمایشی در معرض محلول نمک با شرایط مشخص قرار می‌گیرند. پس از گذشت مدت زمان مشخص، محصولات خوردگی روی نمونه‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند. نتایج آزمایش بر اساس میزان محصولات خوردگی روی نمونه‌ها ارزیابی می‌شوند.

تست سالت اسپری تحت استانداردهای مختلفی انجام می‌گیرد.

 

کاربردهای سالت اسپری یا تست مه نمکی چیست؟

تست سالت اسپری در بسیاری از کاربری‌ها و صنایع مختلفی مانند صنایع هوافضا، نفت و گاز، ساخت‌وساز،  خودروسازی، تاسیسات شهری و... کاربرد دارد.

• ارزیابی مقاومت خوردگی مواد و پوشش‌های جدید: از تست سالت اسپری به منظور اطمینان از مقاومت کافی مواد و پوشش‌های جدید در برابر خوردگی در شرایط محیطی واقعی استفاده می‌شود. هر روزه مواد شیمیای و صنعتی جدیدی به عنوان پوشش و عایق روانه بازار می‌شوند. با استفاده از آزمون افشانه نمک می‌توان میزان مقاومت این عایق‌ها را در برابر شرایط محیطی سنجید.
• مقایسه مقاومت خوردگی مواد و پوشش‌های مختلف: این تست به منظور انتخاب مواد و پوشش‌های مناسب برای کاربردهای خاص نیز کاربرد دارد. شدت پوسیدگی فلزات در هر شرایط جوی و نقطه جغرافیایی متفاوت است. برای مثال تاسیساتی که در مجاورت دریا برپا می‌شوند بیشتر در معرض عوامل خورنده قرار می‌گیرند. از این رو با استفاده از تست سالت اسپری می‌توان دریافت که چه پوششی مقاومت مناسب را در شرایط جوی مورد نظر تامین می‌کند تا از تجهیزات در برابر عوامل خورنده محافظت نماید.
• تعیین طول عمر انتظاری مواد و پوشش‌ها: این کاربرد به منظور تعیین مدت زمانی که مواد و پوشش‌ها می‌توانند در برابر خوردگی مقاومت کنند، انجام می‌شود. آزمون مه نمکی به ما نشان می‌دهد که پوشش یا عایق مورد نظر تا چه مدت زمانی می‌تواند در برابر عوامل خورنده مقاومت کند. با توجه به نتایج آزمایش می‌توان عایق کاری تجهیزات یا قطعات را به صورت دوره‌ای برنامه ریزی کرد. همچنین در صورت نبود امکانات یا مقرون به صرفه نبودن تجدید عایق، می‌توان از پوشش‌های مقاوم‌تر استفاده نمود.
• تایید کیفیت مواد و پوشش‌های تولید شده: پوشش‌ها می‌بایست مطابق با استانداردهای موجود تولید شوند. بنابراین از تست سالت اسپری به منظور اطمینان از این که مواد و پوشش‌های تولید شده مطابق با استانداردهای مورد نظر هستند، استفاده می‌شود.

از تست سالت اسپری برای سنجش مقاومت خوردگی قطعات خودرو استفاده می‌شود.

 

مثال‌هایی از کاربردهای آزمون افشانه نمک:

• در صنایع هوافضا، از تست سالت اسپری برای ارزیابی مقاومت خوردگی قطعات هواپیما و فضاپیما استفاده می‌شود. این قطعات در معرض شرایط محیطی خورنده قرار دارند، بنابراین باید دارای مقاومت خوردگی بالایی باشند.
• در صنایع نفت و گاز، از آزمون مه نمکی برای ارزیابی مقاومت خوردگی لوله‌ها، خطوط لوله و مخازن ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. این تجهیزات در معرض تماس با مواد خورنده مانند نفت خام و گاز طبیعی قرار دارند، به همین دلیل باید از مقاومت خوردگی بالایی برخوردار باشند.
• صنایع ساخت‌وساز، از تست سالت اسپری برای ارزیابی مقاومت خوردگی سازه‌های فلزی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها و سازه‌های دریایی استفاده می‌کنند. این سازه‌ها در معرض شرایط محیطی خورنده مانند نمک و رطوبت قرار دارند و باید مقاومت خوردگی بالایی داشته باشند.
• در صنایع خودروسازی، از تست سالت اسپری برای سنجش مقاومت خوردگی قطعات خودرو مانند بدنه، شاسی و موتور استفاده می‌شود. این قطعات در معرض شرایط محیطی مختلفی قرار می‌گیرند و می‌بایست از مقاومت خوردگی بالایی برخوردار باشند.

 

دلایل محبوبیت تست سالت اسپری چیست؟

• مقرون به صرفه: تست سالت اسپری از نظر هزینه نسبت به سایر روش‌های آزمون خوردگی به عنوان یکی از روش‌های ارزان قیمت شناخته می‌شود. به همین دلیل می‌توان به شکل گسترده‌تری از این روش استفاده کرد.
• سرعت بالا: تست سالت اسپری به دلیل سادگی اجرا و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، نتایج سریعی ارائه می‌دهد. کسب نتیجه در مدت زمان کوتاه موجب تسریع فرآیندهای تحقیق و تولید می‌شود.
• استانداردسازی مناسب: وجود استانداردهای ملی و بین‌المللی مانند ASTM B117، ISO 9227 و JIS Z2371 برای آزمون مه نمکی، امکان استانداردسازی مناسب را فراهم می‌کند. از این رو نتایج قابل اعتمادتر و مقایسه‌پذیری را ارائه می‌دهد.
• تکرار پذیری: تست سالت اسپری به دلیل سادگی و مشخص بودن شرایط آزمون، به دفعات قابل تکرار است. این ویژگی اهمیت زیادی در اعتبارسنجی نتایج آزمون دارد و امکان مقایسه آسان بین نتایج مختلف را فراهم می‌کند.
• قابلیت استفاده در فرآیندهای تولید: از آزمون افشانه نمک می‌توان به عنوان یک ابزار کاربردی برای کنترل کیفیت در انواع فرآیندهای تولیدی مانند آماده‌سازی و رنگ‌آمیزی، الکتروپلیتینگ و گالوانیزه کردن استفاده نمود. این ابزار اطلاعات بسیار مفیدی در مورد مقاومت مواد و پوشش‌ها در شرایط محیطی خاص در اختیار تولیدکنندگان می‌گذارد.

آزمون مه نمکی برای ارزیابی مقاومت خوردگی لوله‌ها، خطوط لوله و مخازن ذخیره‌سازی کاربرد دارد.

 

محلول‌های مورد استفاده در تست سالت اسپری شامل چه مواردی می‌شود؟

برای تست سالت اسپری از محلول‌های مختلفی استفاده می‌شود که هرکدام برای آزمایش خاص و ویژه‌ای مناسب هستند. محلول‌های تست اسیدی در رنج pH اسیدیته 3.1 تا 3.3 قرار دارند. چنانچه محفظه‌های استفاده شده برای تست‌های استیک اسید یا CASS به خوبی پاک‌سازی نشده باشند، استفاده از آن‌ها برای تست اسپری نمک خنثی توصیه نمی‌شود. وجود آلودگی در نتایج آزمایش اختلال ایجاد می‌کند.

• تست اسپری نمک خنثی (NSS - Neutral Salt Spray): نمک خنثی محلول اصلی برای تست مواد فولادی است. PH این محلول خنثی است و به عنوان یک استاندارد معمولی در آزمایش‌های خوردگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• محلول آب دریای سنتز شده (Synthetic Sea Water): یک جایگزین برای تست‌های اسپری نمک است و به طور معمول برای برخی مواد خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• استیک اسید (ASS - Acetic Acid Salt Spray): از  این محلول برای ارزیابی پوشش‌های تزئینی مانند مس-نیکل-کروم الکتروپلیت شده استفاده می‌شود. محلول استیک اسید pH مابین 3.1 تا 3.3 دارد.
• استیک اسید با مس کلرید (CASS - Copper-Accelerated Acetic Acid Salt Spray): از این محلول برای ارزیابی پوشش‌های تزئینی مثل نیکل-مس الکتروپلیت شده یا آلومینیوم آنودایز شده استفاده می‌شود.

 

ابعاد داخلی و حجم مخزن چقدر است؟

یک جنبه مهم دیگر در تست سالت اسپری، اندازه مخزن دستگاه می‌باشد. حجم مخزن دستگاه سالت اسپری بسته به تولیدکننده آن متغیر است. این واقعیت که مخزن‌های بزرگتر، محیط‌های تست با یکنواختی بیشتر را فراهم می‌کند، امری غیرقابل انکار است. حجم مخزن آزمون افشانه نمک به برند و اندازه دستگاه و تعداد نمونه‌های آزمایشی بستگی دارد. در حالت کلی، حجم مخزن تست سالت اسپری بین 100 تا 1000 لیتر است.

• در استاندارد ASTM B117، حجم مخزن تست سالت اسپری باید حداقل 100 لیتر باشد. این استاندارد همچنین مشخص می‌کند که مخزن می‌بایست از مواد غیرقابل خوردگی مانند فولاد ضد زنگ یا پلاستیک ساخته شده باشد.
• در استاندارد ISO 9227، حجم مخزن تست سالت اسپری باید حداقل 200 لیتر باشد. این استاندارد همچنین مشخص می‌کند که مخزن باید از مواد غیرقابل خوردگی مانند فولاد ضد زنگ یا پلاستیک ساخته شود.

دستگاه تست سالت اسپری

 

در صنایع مختلف، حجم مخزن تست سالت اسپری بسته به نیازهای خاص متفاوت است. به عنوان مثال، در صنایع هوافضا، حجم مخزن دستگاه مه نمکی ممکن است تا 1000 لیتر یا بیشتر در نظر گرفته شود تا بتوان نمونه‌های بزرگی از قطعات هواپیما و فضاپیما را در آن قرار داد. از متعارف‌ترین ابعاد مخزن دستگاه سالت اسپری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• حجم: 108 لیتر (H×D×W)

ابعاد داخلی: 600×400×450 میلی‌متر

• حجم: 270 لیتر (H×D×W)

ابعاد داخلی: 900×600×500 میلی‌متر

• حجم: 600 لیتر (H×D×W)

ابعاد داخلی: 1200×1000×500 میلی‌متر

• حجم: 960 لیتر (H×D×W)

ابعاد داخلی: 2300×1300×1400 میلی‌متر

 

هزینه تست سالت اسپری به چه صورت است؟

یکی از دلایل محبوبیت تست سالت اسپری، هزینه مناسب و اقتصادی آن است. با این حال، هزینه اجرای این آزمون بسته به نوع و حجم قطعات مختلف متفاوت خواهد بود. به طور کلی، هزینه تست سالت اسپری برای نمونه‌های فلزی متداول، نسبت به نمونه‌های فلزی خاص یا نمونه‌های بزرگ‌تر، بیشتر است.

• نوع و جنس نمونه‌های آزمایشی: نمونه‌های فلزی با جنس‌های مختلف، قیمت‌های متفاوتی دارند. همچنین، نمونه‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر، از هزینه تست بیشتری برخوردارند.
• ابعاد نمونه‌ها: اندازه نمونه‌ها نیز بر هزینه آزمایش تاثیر می‌گذارد. به طبع نمونه‌های کوچک‌تر، هزینه کمتری دارند.
• مدت زمان آزمایش: مدت زمان آزمایش نیز بر هزینه تاثیر می‌گذارد. آزمایش‌هایی که زمان بیشتری صرف آن‌ها شود، هزینه بیشتری دارند.
• شرایط آزمایش: به طبع آزمایش‌هایی که در شرایط سخت‌تر انجام می‌شوند، هزینه بیشتری در بر دارند.