汽车零部件及材料试验室循环腐蚀试验方法编制说明

1、汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法编制说明(标准征求意见稿)A.工作简况1 .任务来源本标准依据中国汽车工程学会2015年10月16日印发中汽学函201576号中国汽车工程学会技术标准起草任务书，任务书编号2015-1制定，标准名称汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法。本标准主要完成单位：中国第一汽车股份有限公司技术中心，美国Q-Lab公司中国代表处，重庆长安汽车股份有限公司等。2 .主要工作过程2.1 2015年7月由中国第一汽车股份有限公司技术中心向中国汽车工程学会(以下简称中汽学会)提出制定汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法标准的申请，当年8月成立了标准工作组，提出规划并进行分

2、工。2.2 工作组于2015年9月召开标准讨论会，确认撰写大纲和章节目录。会后组织实验室循环腐蚀试验与户外腐蚀对比试验，并对对比试验工作进行分工，确定样品提供单位、实验室循环腐蚀试验单位和户外腐蚀测试试验单位。2.3 先后有10家主机厂的参与单位，根据汽车生产的实际工艺提供了试验样品。试验一共收到21种试验样品，其中有效试验样品19种(样板信息见表10)。这19种试验样品经过对分层膜厚和总厚度的测试和记录，筛选外观合格的最终的样板数量是4257片。样品准备的截止时间是2017年2月。2.4 经本标准的主要起草单位人员，分别是王纳新、王振尧、孙杏蕾、瞿华盛和张恒。在各个参加单位准备样品期间，讨论

3、通过了本标准的试验方案和实施路线。首先，确定本标准的试验分两部分：几种实验室的循环腐蚀试验方法和验证实验室试验的户外腐蚀试验。其中，户外腐蚀试验分为两类，一类是户外加速腐蚀试验，一类是户外自然腐蚀试验。其次，通过比对试验和筛选，主要起草人员讨论决定：(1)户外加速腐蚀试验分别在2个不同的试验场进行，一个是中国船舶重工集团公司第七二五研究所厦门分部的试验场，在厦门海边，属于自然加速腐蚀，总的试验时间是2年；另一个是海南热带汽车试验有限公司的试验场，在海南琼海，人工喷洒盐水，属于人工加速腐蚀，总的试验时间也是2年。(2)户外自然腐蚀试验分别在4个不同的试验场进行，这4个试验场位于辽宁沈阳，海南琼海

4、，重庆江津和甘肃敦煌。户外自然腐蚀试验总的试验时间是8年。(3)实验室循环腐蚀试验一共有6个不同的试验方法，分别参照ASTMB117,ISO11997-1,GMW14872,FordCETP00.00-L-467,PV1210等5个标准，及Q-Lab公司提供的一个新的试验方法Q-LabCATCH(Q-LabCorrosionAccelerationTestwithControlledHumidity)。2.5 在正式进行如上所述的对比试验之前，主要起草单位人员针对即将开展的对比试验起草并确定了6个操作规范及1个标准腐蚀板评估记录表和1个样板评估记录表。这些规范一致的表格和文件便于参与进行对比试

5、验的起草单位顺利开展试验工作，并保证提交试验结果的准确度和有效性。2.6 结合对比试验结果，标准工作小组起草标准的文稿，并对其中的试验条件进行了多次修改和补充试验，与2017年8月形成了本标准的征求意见稿。2.7 根据中汽学会2017年8月3日印发的中汽学组2017103号文件“关于在上海召开四个腐蚀老化单项标准征求意见稿评审会议的通知”，本标准于2017年8月18日在上海召开标准征求意见稿评审会议，并顺利通过。3 .主要参加单位和工作组成员及主要工作本标准负责起草单位：中国第一汽车股份有限公司技术中心，美国Q-Lab公司中国代表处，重庆长安汽车股份有限公司本标准参加起草单位：众泰汽车工程研究

6、院，东风商用车有限公司东风商用车技术中心，神龙汽车有限公司技术中心，比亚迪汽车工业有限公司，南京汽车集团有限公司汽车工程研究院，安徽江淮汽车股份有限公司，广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，上海汽车集团股份有限公司乘用车公司，长安福特汽车有限公司，一汽-大众汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，奇瑞商用车（安徽）有限公司，奇瑞上海技术中心，中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司，观致汽车，中国科学院金属研究所，海南热带汽车试验有限公司，中国船舶重工集团公司第七二五研究所厦门分部，中国兵器工业第五九研究所，通标标准技术服务（上海）有限公司，上海华测品正检测技术有限公司，上海天祥质量技术

7、服务有限公司，苏州市信测标准技术服务有限公司，上海瀚海检测技术股份有限公司，阿克苏诺贝尔（中国）投资有限公司，上海凯密特尔化学品有限公司，武汉科技大学，北京科技大学本标准主要起草人：王纳新，张恒，黄平，孙杏蕾，赵冉，王振尧，瞿华盛本标准参加起草人：邢汶平，蓝花，曹鑫，刘朝斌，刘雁，徐丹，姚明亮，李志华，宁瑞，金秸民，陈新毅，陈拯，李晓亮，唐玉刚，曹公望，章皎琅，曾登峰，杨旋，金锋，黄佳青，殷瑛，赵汶斌，罗川，张文兴，李晓刚，周和荣，肖葵，杨陈军，高萌，陈伶，李政军，洪星，范晓宁B.标准编制原则和主要内容的论据.标准制订的原则力求与国际接轨，参考国际标准及相关技术规范的同时，又考虑国内自然环境的

8、温度、湿度、氯离子等条件，通过实验室循环腐蚀试验与户外腐蚀的相关性分析，制定行业统一的相关性好的实验室循环腐蚀试验方法。.主要内容的论据组织开展的实验室循环腐蚀试验方法与户外腐蚀对比试验，具体试验条件见表1-表3:表1户外加速腐蚀试验试验单位725所海南所试验场地厦门海边海南琼海加速腐蚀方式海水加速腐蚀人工喷洒盐水样板种数19种19种每种样板数量7片7片样板总数量133片133片样板试验安排1片留样，3片用于试验1年，3片用于试绘2年1片留样，3片用于试验1年，3片用于试验2年试验总时间2年2年样板评估每3个月进行非破坏性评估每3个月进行非破坏性评估注：户外加速腐蚀试验，也投放了coupon标

9、准腐蚀板，每个试验场在第1年投放12块，每3个月测试3块重复样的失重数据，第2年重复第1年的试验。表2户外自然腐蚀试验试验单位海南所59所59所金属所试验场地海南琼海重庆江津甘肃敦煌辽宁沈阳气候特点亚热带高温高湿气候环境酸雨气候环境高温干燥沙漠气候环境北部城市气候环境样板种数19种19种19种19种每种样板数量7片7片7片10片样板总数量133片133片133片190片样板试验安排1片留样，3片用于试1金2年，3片用于试金8年1片留样，3片用于试1金2年，3片用于试金8年1片留样，3片用于试1金2年，3片用于试金8年1片留样，3片用于试验1年，3片用于试验2年，3片用于试验8年试验总时间8年8

10、年8年8年样板评估每3个月进行非破坏性评估每3个月进行非破坏性评估每3个月进行非破坏性评估每3个月进行非破坏性评估注：户外自然腐蚀试验，也投放了coupon标准腐蚀板，每个试验场在第1年投放12块，每3个月测试3块重复样的失重数据，第2年重复第1年的试验。表3实验室循环腐蚀试验试验循环试验方法1试验方法2试验方法3试验方法4试验方法5试验方法6参照标准ASTMB117ISO11997-1GMW14872FordL-467PV1210Q-LabCATCH试验总时间2016h/12week2016h/12week72cycle/72day72cycle/72day60cycle/12week72c

11、ycle/72day样板评估每3周一次每3周一次18cycle一次18cycle一次每3周一次18cycle一次再现性试验5家实验室5家实验室5家实验室5家实验室5家实验室6家实验室重复性试验每家实验室重复2次每家实验室重复2次每家实验室重复2次每家实验室重复2次每家实验室重复2次每家实验室重复2次注：每种试验方法，在正式试验之前，都用coupon标准腐蚀板验证试验设备。实验室循环腐蚀试验的6个试验方法，具体的试验条件见表4-表9。表4试验方法1试验步骤循环箱体内温度(C)第1步喷雾35+2注：盐溶液为5%氯化钠溶液，pH值为6.57.2,平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为1mL/h2mL

12、/h。表5试验方法2步骤循环箱体内温度(C)相对湿度(%每步骤时间(hh:mm)步骤间转换转换时间(hh:mrnj)第1步喷雾35+22:00小于0:30第2步干燥60+220-304:00小于0:15第3步潮湿50+2>952:00小于0:30注：盐溶液为5%氯化钠溶液，pH值为6.57.2,平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为1mL/h2mL/h。表6试验方法3步骤循环箱体内温度(C)相对湿度(%每步骤时间(hh:mm)步骤间转换转换时间(hh:mnj)第1步相对湿度25+245+50:27自动第2步喷淋25+20:03第3步相对湿度25+245+51:30自动第4步重复第1步至第

13、3步4次第5步相对湿度49+2100+57:30线性1:00第6步相对湿度49+295+50:30自动第7步相对湿度60+225+58:00线性3:00注：盐溶液为0.9%氯化钠+0.1%氯化钙+0.075%碳酸氢钠溶液。表7试验方法4步骤循环箱体内温度(C)相对湿度(%每步骤时间(hh:mm)步骤间转换转换时间(hh:mnj)第1步喷淋25+20:10第2步相对湿度25+295+50:20自动第3步喷淋25+20:03第4步相对湿度25+295+52:27自动第5步喷淋25+20:03第6步相对湿度25+295+52:54自动第7步喷淋25+20:03第8步相对湿度40+295+50:30小

14、于第9步相对湿度50+270+517:30线性注：盐溶液为0.5%氯化钠溶液，在第1步到第7步中的19分钟喷淋时间内，平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为39mL79mL。表8试验方法5步骤循环箱体内温度(C)相对湿度(%)每步骤时间(hh:mm)步骤间转换第1步喷雾35+24:00第2步相对湿度23+250+54:00自动第3步相对湿度40+2100+516:00自动第4步重复第1步至第3步5次第5步相对湿度23+250+548:00自动注：盐溶液为5%氯化钠溶液，pH值为6.57.2,平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为1mL/h2mL/h。表9试验方法6步骤循环箱体内温(C)相对湿度

15、(%每步骤时间(hh:mm)步骤间转换转换时间(hh:mnj)第1步喷淋25+20:03第2步相对湿度25+245+51:57线性1:27重复第1步至第2步4次第3步相对湿度50+290+52:00线性1:00第4步相对湿度50+270+52:00线性1:00重复第3步至第4步3次第5步相对湿度50+290+52:00线性1:00第6步相对湿度35+220+52:00线性1:30注：盐溶液为1%氯化钠溶液，用0.5M的硫酸调整溶液的pH值为4.0,在第1步到第3步中的12分钟喷淋时间内，平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为39mL79mL。C.主要验证情况分析1.户外腐蚀试验，coupon标

16、准腐蚀板失重结果分析：CXD276590-Keupon板-户外腐饨3个月3块亡白即前板平均失堇(g/m2)2955.93加速腐蚀-人工啧泗盐水加速腐性-厦门海边S2.25自然解悦-琼海自然腐拄-沈阳图1户外腐蚀试验-coupon标准腐蚀板失重结果图2加速腐蚀-厦门海边照片图3自然腐蚀-沈阳照片从以上试验数据看出：不同的户外腐蚀试验,coupon标准腐蚀板的失重差别很大。2.使用coupon标准腐蚀板验证试验设备的结果：coupon板运行中性盐雾试验CXD2765.90，Kcoupon板-中性盆雾试验4日h石块cwp口n板平均失重值,m2)图4中性盐雾试验-coupon标准腐蚀板失重结果注：L1

17、-T1-1指的是编号为L1的实验室使用编号为T1的试验设备进行的第1次coupon板验证试验，每台试验设备需验证2次。图5编号为L1的实验室中编号为T1的试验设备的照片在ISO9227中，中性盐雾试验48h,coupon板的失重范围为70g/m2±20g/m2,本次对比试验，所有实验室的所有试验设备都符合这一要求。而且我们可以通过调整盐雾沉降率来调整coupon板的失重，进而使试验设备更加符合要求，如编号为L2的实验室使用编号为T3的试验设备第一次进行coupon板试验时，coupon板的失重为50.83g/m2,而把盐雾沉降率从1.40mL/h调整到1.82mL/h,第二次coup

18、on板试验时，coupon板的失重为75.17g/m2,更接近失重范围70g/m2±20g/m2的中间值。2.2coupon板运行对比试验中考察的6个不同试验方法CXD276590*coupon板-6个不同试验方法分别测试168h6块coupon扳平均失重棺仲2)500.00500.00400.00300.00200.00100,00xm中316事山IWLSnj7EILEW7山寸K虹与111ELwla邙MMt-ciElAmclTSrEX中IIITrbaUK中薯片岁口KT1.耳口邙om-口二dK5TgTOQT9LJ1WewlrEIm甲tn片n-m工LANe，514HTSI.寸彳由ElI

19、MEngIWITI工图6实验室循环腐蚀试验方法-coupon标准腐蚀板失重结果注：A-L1-T1-1指的是编号为L1的实验室使用编号为T1的试验设备运行试验方法1(A对应试当方法1,B对应试验方法2,以此类推,F对应试当方法6),第1次coupon板验证试验，每台试验设备需验证2次。图7编号为L11的实验室中编号为T15的试验设备的照片对于这6个不同试验方法，使用coupon板对试验设备进行验证，运行168h,现有的标准中没有coupon板失重范围的规定。本次coupon板试验，是为了研究所用，目的是通过5家实验室对每个试验方法重复2次的coupon板试验，可以找出coupon板的失重范围。从

20、已得到的试验结果，可以看出，A编号对应的试验方法1（即参照ASTMB117标准），coupon板运行168h后的失重小于其他试验方法，不过试验方法1两次coupon板测试的重复性比较好。同时可以看出，对于除试验方法1之外的其他试验方法，不同实验室之间的再现性没有同一实验室两次试验之间的重复性结果好。3.实验室循环腐蚀试验方法与户外腐蚀之间的相关性分析对于19种试验样板（样板信息请见表10）,在进行实验室循环腐蚀试验和户外腐蚀试验时，除了最终试验时间，中期也对样板进行观察和测量。根据已有的试验结果，针对样板的外观，分析了实验室循环腐蚀试验方法与户外腐蚀之间的相关性。表10样板信息种编名底材前处理

21、ED中涂基色漆罩光本色粉ED+施工工艺（干样板样类号称（溶剂漆面漆末底面燥条件及膜尺寸板型/水(1涂合一厚）数性）K/2K料漆量)1A车1#冷帕卡公湖南/银色2k/磷化-电泳100*2身轧板司的关西（溶剂（溶(170C2006样ST1FC-E2的型，免剂与0min*20±2mm0板4/D081脱HT8中涂）型，um）-基色C04脂000免中漆（闪干（宝/PL-X涂，*10-20(1m)-钢，脱月旨配罩光漆（140C颜色/PB-S套）与0min*30-40最X35磷um)浅）化2B车镀锌帕卡公湖南/银色2k/磷化-电泳100*1身板司的关西（溶剂（溶(170CX20min2005样FC

22、-E2的型，免剂*20±2(im)-mm0板081脱HT8中涂）型，基色漆（闪干脂000免中*10-20(1m)-/PL-X涂，罩光漆脱月旨配(140CX20min/PB-S套）*30-40(1m)X35磷化3C车铝板帕卡公湖南/银色2k/磷化-电泳100*1身司的关西（溶剂（溶(170CX20min2005样FC-E2的型，免剂*20±2|im)-mm0板081脱HT8中涂）型，基色漆（闪干脂000免中*10-20(1m)-/PL-X涂，罩光漆脱月旨配(140CX20min/PB-S套）*30-40(1m)X35磷化4D车冷轧磷化高泳/水性2K/磷化-电泳100*3身钢板

23、透力B1B2(170C2000样电泳*20min/18±2(imm0板漆m)-B1B2(闪干/25-35”)-罩光漆（140C*20min/45-55m)5E车冷轧磷化高泳/水性/磷化-电泳100*2身钢板透力单涂(170C2006样电泳层实*20min/18±2(imm7板漆色漆m）-水性monocoat(140C*20min/30-40im)6F车冷轧薄膜前底面/粉/薄膜前处理-电100*3厢钢板处理合一末泳(170C2003样电泳涂*20min/20±2(imm0板漆料m）-粉末涂料(175C*20min/60-80im)7GCCRSOxsila/A/Oxs

24、ilan:25C105*3hn9832N0>2min；涂膜1900e06固化mm1mZ130C*15min,et80-120umallGardobond?标准板8H车身样板冷轧(DC04)磷化阴极电泳漆电泳(170C与0min*20±2um)70*150mm3009I车身漆板DC063068ED7700PPG（溶剂型）关西（黑色和银色）PPG(1K)/ED:15-20um170C*20min中涂：35-45um140C*25min面漆：55um-65um140C*25min100*200mm30510J车身漆板DC56D+Z3068ED7700PPG（溶剂型）关西（黑色和银色）

25、PPG(1K)/ED:15-20um170C*20min中涂：35-45um140C*25min面漆：55um-65um140C*25min100*200mm23511K车身漆板5052铝/P580-3100环氧底漆(PPG)P5653611中涂(PPG)LT260-BC底色漆(PPG)P196-518清漆(PPG)/底漆：70±5C,60min30-45”；中涂：70±5C,40min50-70um;底色漆：室温，20min15-25”；罩光漆：70±5C,40min40-60um100*200mm32312L车身样板冷轧薄膜前处理高泳透率电泳/B1B2水晶白2

26、K清漆/错系薄膜前处理-高泳透力电泳-B1B2基色漆（闪干*15-20（1m）-罩光漆（140C与0min*30-40um）100*200mm3301M车STE错化：阴极/错化-电泳100*13身EL-HENK电(165CX20min2005样EN1EL泳：*10±2(im)mm0板034TactaliPPG6-s1800ED61.0306022(DCZX56D)+Z100-M-C-O1N车STE错化：阴极/白色2k/错化-电泳100*24身EL-HENK电（溶剂（溶(165CX20min2000样EN1EL泳：型，免剂*20±2(im)mm3板034TactaliPPG中

27、涂）型，基色漆6-s1800ED6免中（闪干1.03060涂，*10-20um)22(DCZ配罩光漆X56套）(140CX20minD)+*30-40|im)Z100-M-C-O1O车冷轧磷化PPG立邦浅PPGBAS/磷化-电泳100*25身钢阴极灰中涂摩卡棕F罩(160C1507样电泳漆金属漆光清与0min*20±2mm0板漆（型号(QR漆（1m）-中涂(EOPZ-1BC290(F(140CD60)16)F71-与0min*30-4062C045（im）-基色漆Z)5（闪干星光*15-20|im)-罩光罩光漆（140C清与0min*30-40漆）um)1P车冷轧磷化阴极/蓝色2k/

28、100*36身电泳（溶剂（溶2000样漆型，免剂mm0板中涂）型，免中涂，配套）1Q车冷轧磷化阴极/红色2k/100*17身电泳（溶剂（溶2005样漆型，免剂mm0板中涂）型，免中涂，配套）1R车STE错化：阴极/错化-电泳100*18身EL-HENK电(165CX20min2005样EN1EL泳：*15±2(1m)mm0板026TactaliPPG8-s1800ED61.0506048(HCZC340LA)-A-m1S车镀锌薄膜前高泳/B1B22K/错系薄膜前处100*39身板处理透率水晶白清漆理-高泳透力2001样电泳电泳-B1B2基mm2板色漆（闪干*15-20|im)-罩光漆

29、（140C与0min*30-40um)以下是6种比较有代表性的试验样板试验一段时间后，外观评级的排序，其中排序为“1表示最好，排序为“6”表示最差。表11试验样板外观评级的排序外观评级户外腐蚀实验室循环腐蚀试验厦门海边人工喷洒盐水试验方法1ASTMB117试验方法2ISO11997-1试验方法3GMW14872试验方法4FordL-467试验方法5PV1210试验方法6Q-LabCATCH6个月3个月6周6周36天36天6周36天样板A43.52.51.54.524.54样板F225.55.56522样板I5543.54.5555样板J1111.51111样板L33.52.53.52.5333

30、样板P665.55.52.554.56根据以上外观评级，得出实验室循环腐蚀试验方法与户外腐蚀之间的相关性。表12实验室循环腐蚀试验方法与户外腐蚀之间的相关性相关系数rs实验室循环腐蚀试验户外腐蚀试验方法1试验方法2试验方法3试验方法4试验方法5试验方法6人工喷洒盐水户夕卜腐蚀厦门海边0.540.390.170.600.9310.99人工喷洒盐水0.560.460.130.640.900.99-从实验室循环腐蚀试验方法与户外腐蚀之间的相关性分析结果来看，实验室循环腐蚀试验方法6（即：Q-Lab公司研发的新的试验方法Q-LabCATCH与户外腐蚀之间的相关性最好。以下是几种样板实验室循环腐蚀试验与户外腐蚀的照片对比。样板J样板F样板A样板P试验方法1-ASTM8117-6周户外腐蚀-人工喷洒盐水-3个月图8试验方法1与户外腐蚀的样板对比照片样板J样板F样板4样板P试验方法2-15011997-1-6周户外腐蚀-人工喷洒盐水-