Техническая спецификация оценки результатов испытаний в соляно-туманной камере – Интегрированное руководство по применению на основе GB/T 10125, GB/T 6461, ASTM B117 и ISO 9227

Область применения и цель
Испытание на коррозию в соляном тумане является основным методом оценки стойкости материалов и защитных покрытий к средам, содержащим хлорид-ионы. Само испытание лишь создает ускоренный «стимул» коррозии; реальная техническая ценность заключается в научной оценке результатов. Неправильный выбор метода оценки или чрезмерная эксплуатационная погрешность напрямую приведут к ошибочным решениям о качестве, неверной оценке ресурса и даже к отзыву продукции с рынка. Настоящий документ, опираясь на действующие национальные/международные стандарты, систематизирует четыре категории методов оценки результатов испытаний в соляно-туманной камере и приводит количественные схемы контроля погрешностей для испытательных лабораторий, отделов качества предприятий и сторонних органов инспекции.

Термины и определения
Основной металл (Substrate metal): металлическое тело, покрытое защитным покрытием.
Класс защиты (Rp): степень коррозионной стойкости, рассчитываемая по проценту корродированной площади; 0 – наихудший, 10 – наилучший.
Класс внешнего вида (Ra): качественная степень видимых дефектов: обесцвечивание, потеря блеска, вспучивание и т. д.
Коррозионные продукты: видимые отложения, образующиеся при взаимодействии основного металла с коррозионной средой, например белая ржа, красная ржа.
Систематическая погрешность: составляющая погрешности, остающаяся постоянной или изменяющаяся предсказуемым образом при одинаковых условиях.
Методы оценки результатов
3.1 Метод классификации (защитный класс Rp)
Область применения: количественная оценка точечной или общей коррозии основного металла после разрушения защитных покрытий (анодные пленки, гальванические покрытия, органические лакокрасочные покрытия).
Процедура:
a) По окончании испытания аккуратно промыть образцы деионизированной водой для удаления остатков кристаллов соли;
b) Сушить 24 ч при (23 ± 2) °C и (50 ± 5) % отн. влажности;
c) Осматривать с увеличением 7× и светодиодным освещением 3000 К; записать площадь коррозии;
d) Перевести в Rp по GB/T 6461, табл. 1: Rp = 10 – log10(A / 0,1), где A – процент корродированной площади;
e) Среднее арифметическое трёх параллельных образцов; если размах ≥ 1 класс, добавить ещё два образца и повторить.
Критерий: типовые наружные автомобильные детали требуют Rp ≥ 7; конструкции железнодорожного транспорта – Rp ≥ 9.
3.2 Гравиметрический метод (потеря массы)
Область применения: листовой металл или крепёж без покрытия, либо когда нужно определить равномерную скорость коррозии.
Процедура:
a) Перед испытанием обезжирить, травить, пассивировать, сушить до постоянной массы (разность последовательных взвешиваний ≤ 0,1 мг);
b) Записать начальную массу m0 (точность 0,1 мг);
c) Длительность по материальному стандарту (например, 48 ч, 96 ч, 240 ч);
d) После испытания ультразвуковая очистка в 25 % HCl + 3 г/л гексаметилентетрамина 10 мин для удаления коррозионных продуктов;
e) Снова сушить до постоянной массы, записать m1;
f) Рассчитать скорость потери массы Δm = (m0 – m1) / S·t, где S – экспонированная площадь, м², t – время, ч, ед. г/(м²·ч).
Критерий: для нержавеющей стали 304 Δm ≤ 0,1 г/(м²·ч); для алюминиевого сплава 2A12 через 48 ч Δm ≤ 0,5 г/(м²·ч).
3.3 Визуальный метод «да/нет» (Go/No-Go)
Область применения: быстрый отбор, сравнение технологий или приёмка у заказчика на месте.
Процедура: сразу после испытания фотографировать при освещении ≥ 1000 лк; осматривать невооружённым глазом или с 5× увеличением; фиксировать первое появление белой/красной ржи. Если требование «нет коррозии основного металла в течение 48 ч», любая красная ржа = «брак».
Меры: из-за субъективности – независимые оценщики (≥ 2), при расхождении – третейский.
3.4 Статистический анализ коррозионных данных (надёжностное моделирование)
Область применения: прогноз ресурса, оценка распределения скорости коррозии, оптимизация планов выборки; напрямую не выдаёт «прошёл/не прошёл».
Процедура: собрать ≥ 30 точек (глубина или потеря массы); критерий Андерсона-Дарлинга для нормального/логнормального/вейбулловского распределения; оценка параметров методом максимального правдоподобия; построить F(t); найти характеристический ресурс T0.1 (время при 10 % вероятности отказа) и доверительный интервал; сопоставить с гарантийным ресурсом.
Результат: фраза «С доверительной вероятностью 95 % ресурс стойкости к соляному туману ≥ 720 ч».
Источники погрешностей и системный контроль
4.1 Ошибки камеры
Отклонение осадков соли: норма (1,5 ± 0,5) мл/(80 см²·ч); вне диапазона кинетика коррозии меняется экспоненциально.
Градиент температур: разница > 2 °C ведёт к неравномерному конденсату.
Смещение pH: вне 6,5–7,2 активность Cl⁻ изменяется > 15 %.
4.2 Корректировка и снижение
Метрологическая калибровка: раз в 12 мес. – аккредитованная CNAS-лаборатория, коэффициент поправки C, расширенная неопределённость U (k = 2).
Замена эталонами: в каждую партию вкладывать 2 панели CR4 с Rp = 9; при отклонении > 1 класс – поправочный коэффициент k = 9 / Rp(эт).
Симметричная раскладка: при подозрении на засорение форсунок – усреднять левую и правую группы.
Компенсация противоположных ошибок: испытания A и B; если одно «перекоррозия», другое «недокоррозия» – берут среднее Rp или Δm.
Требования к управлению лабораторией
Персонал: операторы и оценщики проходят обучение/аттестацию по ГОСТ GB/T 27025; независимые измерения (≥ 2), при расхождении > 0,5 класса – третейский.
Оборудование: камеры с автоподпиткой, сигнализацией низкого уровня, регистрацией осадков; калибровочные ярлыки действительны.
Окружающая среда: освещённость рабочей зоны 1 000–1 500 лк, индекс цветопередачи Ra ≥ 90; исключить прямой солнечный свет.
Документация: исходные данные хранить ≥ 6 лет: кривые испытаний, фотографии, поправочные коэффициенты, бюджет неопределённостей.
Пример
Кронштейн из алюминиевого сплава 6063-T5 для корпуса аккумулятора электромобиля: требование 720 ч нейтрального соляного тумана. Комбинированная схема «рейтинг + гравиметрия»:
Rp = 8,3 (лимит ≥ 7)
Δm = 0,08 г/(м²·ч) (лимит ≤ 0,1)
U = 0,4 класса (k = 2)
Вывод: годен; прогноз гарантийного ресурса T0.1 = 1 080 ч, что удовлетворяет 5-летней гарантии.
Заключение
Результаты оценки соляно-туманной камеры – это не только «медицинская карта» коррозионной стойкости материала, но и технический паспорт деловой репутации компании. Только глубокая интеграция стандартных методов, статистических инструментов и контроля погрешностей обеспечивает прослеживаемость данных, воспроизводимость выводов и предсказуемость рисков. Каждая лаборатория должна разработать внутренние инструкции на основе изложенной методики, адаптировать их к своему оборудованию и требованиям заказчика, а также регулярно участвовать в межлабораторных сравнениях для постоянного повышения технической достоверности испытаний на соляной туман.