ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД
ГОСТ 9.040-74
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 октября 1974 г. № 2378 срок действия установлен с 01.01.1976 г. до 01.01.1981 г. Снято ограничение срока действия (ИУС 4-86) Настоящий стандарт распространяется на металлы и сплавы и устанавливает расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в зависимости от коррозионной агрессивности атмосферы. Сущность метода заключается в определении коррозионных потерь на основании результатов комплекса ускоренных испытаний металлов и сплавов (в дальнейшем - образцы) и значений параметров, характеризующих коррозионную агрессивность атмосферы по ГОСТ 9.039-74. Метод может быть использован для ускоренного определения коррозионных потерь анодных покрытий. Метод не применяется: для металлических систем, например, алюминиевых и магниевых сплавов, нержавеющих и высокопрочных сталей, склонных к местным видам коррозии (коррозионному растрескиванию, межкристаллитной коррозии, точечной коррозии), то есть в тех случаях, когда весовые потери полностью не характеризуют их коррозионную стойкость в атмосферных условиях; для определения коррозионных потерь металлов и сплавов в атмосферных условиях, коррозионная агрессивность которых определяется загрязнениями, характерными для целлюлозно-бумажных, химических, металлургических и т.п. производств. 1. МЕТОД УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПОТЕРЬ1.1. Ожидаемые коррозионные потери за первый год эксплуатации (М) в г/м2 рассчитывают по формуле
где и - скорости коррозии соответственно под адсорбционной и фазовой пленками влаги в условно чистой атмосфере1, г/(м2 · ч); 1 За условно чистую атмосферу принимают атмосферу, не содержащую коррозионно-активных агентов. а - ускорение коррозии под адсорбционной пленкой влаги при наличии в атмосфере коррозионно-активного агента2, г/(м2 · ч); 2 При расчете коррозионных потерь учитывается загрязнение воздуха сернистым газом и хлоридами. [c] - концентрация коррозионно-активного агента в воздухе; tадс и tфаз - продолжительность увлажнения поверхности соответственно адсорбционной и фазовой пленками влаги, ч/г. Ускорение коррозии для промышленной атмосферы (a1) рассчитывают в г/(м2 · ч) на 1 мг/м3 SO2. Ускорение коррозии для морской атмосферы (a2) рассчитывают в г/(м2 · ч) на 1 мг хлор-иона м2 · сут. Ускорение коррозии для сельской атмосферы принимают равным нулю. Для определения коррозионных потерь в атмосфере, загрязненной одновременно сернистым газом и хлоридами, коррозионные потери оценивают по наиболее агрессивному для конкретного металла или сплава загрязнению. 1.2. При расчете не учитывают: коррозионные потери при относительной влажности менее 70 %; изменение скорости коррозии в интервале относительной влажности воздуха от 70 до 100 %; изменение скорости коррозии из-за отклонений температуры и содержания загрязнений в воздухе от их среднегодовых значений; изменение скорости коррозии под фазовой пленкой влаги при наличии в атмосфере коррозионно-активных агентов. 1.3. Для определения значений , , a1 и a2 применяют способы ускоренных испытаний, приведенные в таблице. 1.4. Продолжительность увлажнения поверхности адсорбционной и фазовой пленками влаги, а также концентрации коррозионно-активных агентов в воздухе для конкретных климатических условий устанавливают по ГОСТ 9.039-74.
1.5. При необходимости определения коррозионных потерь за длительное время (свыше одного года) расчет производят по рекомендуемому приложению 1. 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ , , a1 и a22.1. Определение (способ 1) 2.1.1. Отбор образцов 2.1.1.1. Для испытаний применяют плоские образцы прямоугольной формы размерами 100´50, 150´100 и 150´50 мм, массой не более 200 г. Допускается применять образцы такой же поверхности, но другой формы: в виде дисков, цилиндров, стержней и т.п., а также образцы, имитирующие детали или сборочные единицы. 2.1.1.2. Количество образцов для испытаний должно быть не менее 12 шт. 2.1.2. Оборудование 2.1.2.1. Камера искусственного климата - по ГОСТ 9.012-73, разд. 3. Камера должна обеспечивать параметры с предельными отклонениями не более: по относительной влажности воздуха, %................................ ±3 по температуре, °С...................................................................... ±2 по концентрации сернистого газа, %....................................... ±10 по выпадению хлоридов, %....................................................... ±5 2.1.2.2. Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г. 2.1.3. Подготовка к испытанию 2.1.3.1. Подготовка образцов к испытанию - по ГОСТ 17332-71, разд. 3. 2.1.3.2. Маркировка образцов - по ГОСТ 17332, разд. 2. 2.1.4. Проведение испытаний 2.1.4.1. Испытания проводят при относительной влажности воздуха 95 % и температуре 5, 20 и 40 °С. 2.1.4.2. Образцы помещают в камеру, после чего устанавливают температуру, соответствующую одному из значений, указанных в п. 2.1.4.1. Допускается помещать образцы в камеру, в которой заранее установлена заданная температура. 2.1.4.3. Образцы выдерживают в камере при заданной температуре не менее 30 мин, после чего создают требуемую относительную влажность воздуха. 2.1.4.4. Общая продолжительность испытаний не менее 60 сут. 2.1.4.5. Испытания проводят круглосуточно. Время испытаний отсчитывают с момента установления номинальных параметров режима. Продолжительность вынужденных перерывов в испытаниях (не более 48 ч), а также продолжительность промежуточных съемов образцов не входят в общую продолжительность испытаний. 2.1.4.6. Съемы образцов из камеры производят через 10, 20, 40 и 60 сут. 2.1.4.7. После каждого съема массу образцов определяют взвешиванием с предварительной выдержкой их в эксикаторе с силикагелем или хлористым кальцием не менее 24 ч. 2.1.5. Обработка результатов 2.1.5.1. Критерием оценки результатов ускоренных испытаний является изменение массы образцов металлов и сплавов. 2.1.5.2. Находят среднюю арифметическую величину изменения массы образцов, по которой строят кривые в координатах «коррозионные потери - время» для температур 5, 20 и 40 °С. 2.1.5.3. Установившееся значение скорости коррозии (K) в (г/(м2 · ч) вычисляют по линейным участкам этих кривых для каждой температуры испытаний по формуле
где М2 - коррозионные потери, г/м2 за время t2,ч; М1 - коррозионные потери, г/м2 за время t1, ч. 2.1.5.4. На основании значений K строят рабочую кривую в координатах - t °C. 2.1.5.5. Значение скорости коррозии под адсорбционной пленкой влаги в условно чистой атмосфере () находят по этой кривой, исходя из среднего значения температуры в конкретных климатических условиях по справочному приложению 2. 2.1.6. Требования безопасности 2.1.6.1. Требования безопасности при подготовке образцов и проведении испытаний - по ГОСТ 9.012-73. 2.1.6.2. Электрооборудование камер должно соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок», «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителем» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем». 2.2. Определение (способ 2). 2.2.1. Отбор образцов - по п. 2.1.1. 2.2.2. Оборудование - по п. 2.1.2. 2.2.3. Подготовка к испытаниям - по п. 2.1.3. 2.2.4. Проведение испытаний 2.2.4.1. Испытания проводят при относительной влажности воздуха 100 % и температуре 5, 20 и 40 °С. 2.2.4.2. Образцы помещают в камеру, температуру и относительную влажность воздуха в которой устанавливают в последовательности, указанной в пп. 2.1.4.2 и 2.1.4.3, после чего поверхность образцов обрызгивают дистиллированной водой по ГОСТ 6709-72. Обрызгивание образцов производят в течение 5 мин через каждые 4 ч с интенсивностью искусственного дождя от 3 до 10 мм/мин. 2.2.4.3. Общая продолжительность испытаний - не менее 60 сут. 2.2.4.4. Съемы и взвешивание образцов производят по п. 2.1.4.6 и 2.1.4.7. 2.2.5. Обработка результатов 2.2.5.1. Значение скорости коррозии под фазовой пленкой влаги в условно чистой атмосфере () определяют в последовательности, установленной для по п. 2.1.5. 2.2.6. Требования безопасности - по п. 2.1.6. 2.3. Определение a1 (способ 3). 2.3.1. Отбор образцов - по п. 2.1.1. Количество образцов для испытаний должно быть не менее 15 шт. 2.3.2. Оборудование - по п. 2.1.2. 2.3.3. Подготовка к испытанию - по п. 2.1.3. 2.3.4. Проведение испытаний 2.3.4.1. Испытания проводят при относительной влажности воздуха 95 %, температуре 20 °С и концентрациях сернистого газа 0,5; 2,0 и 6,0 мг/м3. 2.3.4.2. Образцы помещают в камеру, в которой устанавливают заданную температуру и относительную влажность воздуха в последовательности, указанной в пп. 2.1.4.2 - 2.1.4.6, после чего в камеру вводят сернистый газ в одной из концентраций, указанных в п. 2.3.4.1. 2.3.4.3. Общая продолжительность испытаний - не менее 20 сут. 2.3.4.4. Съемы образцов с испытаний производят через 4, 8, 12, 16 и 20 сут. 2.3.4.5. Взвешивание образцов - по п. 2.1.4.7. 2.3.5. Обработка результатов 2.3.5.1. Обработку результатов производят по пп. 2.1.5.1 - 2.1.5.3. 2.3.5.2. На основании значений K, полученных три испытаниях в атмосфере, содержащей сернистый газ, строят кривые в координатах , где - скорость коррозии при испытаниях в атмосфере, содержащей сернистый газ, г/(м2 · ч); - концентрация сернистого газа в мг/м3. 2.3.5.3. На кривой, построенной в координатах , выбирают участок в области концентраций, близких к наблюдаемым в конкретных климатических условиях, и аппроксимируют его прямой. 2.3.5.4. Ускорение коррозии a1 в г/м2·ч из расчета на 1 мг/м3 SO2 вычисляют по формуле
где - скорость коррозии, г/(м2 · ч), при концентрации сернистого газа в атмосфере , мг/м3; - скорость коррозии, г/(м2 · ч), при концентрации сернистого газа в атмосфере , мг/м3. Примечание. При расчете a1 зависимость скорости коррозии от температуры принимается неизменной при всех концентрациях сернистого газа в атмосфере. 2.3.6. Требования безопасности - по п. 2.1.6. 2.4. Определение a2 (способ 4) 2.4.1. Отбор образцов - по п. 2.1.1. Количество образцов для испытаний - по п. 2.3.1. 2.4.2. Оборудование 2.4.2.1. Оборудование - по п. 2.1.2. 2.4.2.2. Аэрозольный аппарат, обеспечивающий распыление соляного тумана из 3 %-ного раствора хлористого натрия по ГОСТ 4233-66, ч. д. а., дисперсностью 1 - 10 мкм (95 % капель) и водностью 2 - 3 г/м3. Дисперсность и водность соляного тумана контролируют по ГОСТ 15151-69. 2.4.3. Подготовка к испытаниям - по п. 2.1.3. 2.4.4. Проведение испытаний 2.4.4.1. Испытания проводят при относительной влажности воздуха 95 %, температуре 20 °С и выпадении хлоридов 10, 30 и 60 мг/(м2 · сут). 2.4.4.2. Образцы помещают в камеру, в которой устанавливают заданную температуру и относительную влажность воздуха в последовательности, указанной в пп. 2.1.4.2 - 2.1.4.5, и подвергают воздействию соляного тумана. 2.4.4.3. Распыление производят один раз в сутки от 5 до 15 мин в зависимости от заданной величины выпадения хлоридов и конструкции аппарата. 2.4.4.4. Выпадение хлоридов контролируют следующим образом: одновременно с образцами в различных местах камеры помещают не менее трех стеклянных пластин размером 90´120 мм. Спустя 30 мин после распыления пластины вынимают из камеры, смывают дистиллированной водой с их поверхности хлористый натрий и в полученных растворах определяют содержащие хлор-иона нефелометрическим способом на приборе ФЭК-Н-57. 2.4.4.5. Общая продолжительность испытаний - не менее 20 сут. 2.4.4.6. Съемы образцов с испытаний - по п. 2.3.4.4. 2.4.4.7. Взвешивание образцов - по п. 2.1.3.8. 2.4.5. Обработка результатов 2.4.5.1. Обработку результатов производят по пп. 2.1.5.1 - 2.1.5.3. 2.4.5.2. На основании значений K, полученных при испытаниях в атмосфере соляного тумана, строят кривые в координатах
где - скорость коррозии при испытаниях в соляном тумане, г/(м2 · ч); - концентрация или выпадение хлоридов в мг/(м2 · сут). 2.4.5.3. На кривой, построенной в координатах , выбирают участок в области концентраций, близких к наблюдаемым в конкретных климатических условиях, и аппроксимируют его прямой. 2.4.5.4. Ускорение коррозии (a2) в г/м2 из расчета на 1 мг/(м2 · сут) хлор-иона вычисляют по формуле
где - скорость коррозии, г/(м2 · ч), при выпадении хлоридов , мг/(м2 · сут); - скорость коррозии, г/(м2 · ч), при выпадении хлоридов , мг/(м2 · сут). 2.5. Пример определения коррозионных потерь цинка приведен в приложении 3. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 к ГОСТ 9.040-74РекомендуемоеОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЖИДАЕМЫХ КОРРОЗИОННЫХ ПОТЕРЬ ЗА ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ1. Коррозионные потери за длительное время эксплуатации (Мt) в г/м2 вычисляют по формуле где М - коррозионные потери по п. 1.1 настоящего стандарта, г/м2; t - время, годы; n - коэффициент, учитывающий влияние продуктов коррозии на скорость коррозионного процесса. Для стали марки 10ХНДП расчет Мt на открытом воздухе в сельской и промышленной атмосферах производят по формуле Значения коэффициента n для различных металлов и сплавов приведены в таблице.
2. Для вновь разработанных сплавов, а также для металлов и сплавов, не указанных в таблице, значения коэффициента n в формулах (1) и (2) определяют по результатам испытаний на коррозионных испытательных станциях по ГОСТ 17332-71. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 к ГОСТ 9.040-74СправочноеЗначения средней температуры за год, вычисленные по среднемесячным температурам для интервала от минус 1 °С до максимально наблюдаемой
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 к ГОСТ 9.040-74СправочноеПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПОТЕРЬ ЦИНКА В ПРИМОРСКОМ РАЙОНЕТребуется определить коррозионные потери цинка в заданном приморском районе. Коррозионная агрессивность атмосферы этого района характеризуется следующими параметрами: продолжительность увлажнения адсорбционной пленкой влаги - 1100 ч/г; продолжительность увлажнения фазовой пленкой влаги - 2000 ч/г; средняя температура, вычисленная по среднемесячным значениям температур от минус 1 °С до максимально наблюдаемой в этом районе, 5 °С; выпадение хлоридов - 10 мг/(м2 · сут). Определение скорости коррозии цинка производят в следующей последовательности: а) проводят ускоренные испытания цинковых образцов способами 1 и 2 по пп. 2.1 и 2.2 настоящего стандарта; б) по результатам испытаний строят по п. 2.1.5 настоящего стандарта кривые в координатах «коррозионные потери - время» для температур 5, 20 и 40 °С; в) по этим кривым рассчитывают установившуюся скорость коррозии для каждой температуры и затем строят кривые в координатах «скорость коррозии - температура», как показано на черт. 1 и 2; г) по кривым на черт. 1 и 2 определяют и для температуры 5 °С; - 3,1 · 10-4 г/(м2 · ч); - 2,5 · 10-3 г/(м2 · ч); д) проводят ускоренные испытания образцов способом 4 по п. 2.4 настоящего стандарта и строят кривые в координатах «коррозионные потери - время» для каждой величины выпадения хлоридов; е) по каждой кривой определяют установившуюся скорость коррозии (аналогично подпункту в) для каждой величины выпадения хлоридов и строят кривую в координатах «скорость коррозии - выпадение хлоридов», как показано на черт. 3; ж) на кривой (см. 4 черт. 3) выбирают по п. 2.4.5.4 настоящего стандарта участок в области выпадений хлоридов, близких к заданному значению, и рассчитывают ускорение коррозии (a) в г/(м2 · ч) по формуле в расчете на 1 мг/(м2 · сут) хлоридов; з) подставляют найденные величины , и а в формулу, указанную в п. 1.1 настоящего стандарта: М = (3,1 · 10-4 + 0,55 · 10-3 · 10) · 1100 + 2,5 · 10-3 - 2000 = 11 г/м2. Коррозионные потери цинка за первый год эксплуатации в приморском районе составляют 11 г/м2.
СОДЕРЖАНИЕ
|