汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法编制说明.docx

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汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法编制说明

《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[2015]76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

2.12015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，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[2017]103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，金喆民，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

1.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。

2.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片用于试验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片用于试验2年，3片用于试验8年

1片留样，3片用于试验2年，3片用于试验8年

1片留样，3片用于试验2年，3片用于试验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

ASTMB117

ISO11997-1

GMW14872

FordL-467

PV1210

Q-LabCATCH

试验总时间

2016h/12week

2016h/12week

72cycle/72day

72cycle/72day

60cycle/12week

72cycle/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（℃）

第1步

喷雾

35±2

注：

盐溶液为5%氯化钠溶液，pH值为6.5~7.2，平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为1mL/h~2mL/h。

表5试验方法2

步骤

循环

箱体内温度（℃）

相对湿度（%）

每步骤时间

（hh:

mm）

步骤间转换

转换时间

（hh:

mm）

第1步

喷雾

35±2

2:

00

小于

0:

30

第2步

干燥

60±2

20-30

4:

00

小于

0:

15

第3步

潮湿

50±2

>95

2:

00

小于

0:

30

注：

盐溶液为5%氯化钠溶液，pH值为6.5~7.2，平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为1mL/h~2mL/h。

表6试验方法3

步骤

循环

箱体内温度（℃）

相对湿度（%）

每步骤时间

（hh:

mm）

步骤间转换

转换时间

（hh:

mm）

第1步

相对湿度

25±2

45±5

0:

27

自动

第2步

喷淋

25±2

0:

03

第3步

相对湿度

25±2

45±5

1:

30

自动

第4步

重复第1步至第3步4次

第5步

相对湿度

49±2

100±5

7:

30

线性

1:

00

第6步

相对湿度

49±2

95±5

0:

30

自动

第7步

相对湿度

60±2

25±5

8:

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

（℃）

相对湿度

（%）

每步骤时间

（hh:

mm）

步骤间转换

转换时间

（hh:

mm）

第1步

喷淋

25±2

0:

10

第2步

相对湿度

25±2

95±5

0:

20

自动

第3步

喷淋

25±2

0:

03

第4步

相对湿度

25±2

95±5

2:

27

自动

第5步

喷淋

25±2

0:

03

第6步

相对湿度

25±2

95±5

2:

54

自动

第7步

喷淋

25±2

0:

03

第8步

相对湿度

40±2

95±5

0:

30

小于

第9步

相对湿度

50±2

70±5

17:

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39mL~79mL。

表8试验方法5

步骤

循环

箱体内温度

（℃）

相对湿度

（%）

每步骤时间

（hh:

mm）

步骤间转换

第1步

喷雾

35±2

4:

00

第2步

相对湿度

23±2

50±5

4:

00

自动

第3步

相对湿度

40±2

100±5

16:

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±2

50±5

48:

00

自动

注：

盐溶液为5%氯化钠溶液，pH值为6.5~7.2，平均盐雾沉降率在80cm2的水平面积为1mL/h~2mL/h。

表9试验方法6

步骤

循环

箱体内温（℃）

相对湿度

（%）

每步骤时间

（hh:

mm）

步骤间转换

转换时间

（hh:

mm）

第1步

喷淋

25±2

0:

03

第2步

相对湿度

25±2

45±5

1:

57

线性

1:

27

重复第1步至第2步4次

第3步

相对湿度

50±2

90±5

2:

00

线性

1:

00

第4步

相对湿度

50±2

70±5

2:

00

线性

1:

00

重复第3步至第4步3次

第5步

相对湿度

50±2

90±5

2:

00

线性

1:

00

第6步

相对湿度

35±2

20±5

2:

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39mL~79mL。

C.主要验证情况分析

1.户外腐蚀试验，coupon标准腐蚀板失重结果分析：

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：

2.1coupon板运行中性盐雾试验

图4中性盐雾试验-coupon标准腐蚀板失重结果

注：

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coupon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

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对应试验方法1，B对应试验方法2，以此类推，F对应试验方法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

种类

编号

名称

底材

前处理

ED

中涂（溶剂型/水性）

基色漆

罩光漆（1K/2K）

本色面漆

粉末涂料

ED+底面合一漆

施工工艺（干燥条件及膜厚）

样板尺寸

样板数量

1

A

车身样板

1#冷轧板ST14/DC04（宝钢，颜色最浅）

帕卡公司的FC-E2081脱脂/PL-X脱脂/PB-SX35磷化

湖南关西的HT8000

/

银色（溶剂型，免中涂）

2k（溶剂型，免中涂，配套）

/

/

/

磷化-电泳（170℃×20min*20±2μm）-基色漆（闪干*10-20μm）-罩光漆（140℃×20min*30-40μm）

100*200mm

260

2

B

车身样板

镀锌板

帕卡公司的FC-E2081脱脂/PL-X脱脂/PB-SX35磷化

湖南关西的HT8000

/

银色（溶剂型，免中涂）

2k（溶剂型，免中涂，配套）

/

/

/

磷化-电泳（170℃×20min*20±2μm）-基色漆（闪干*10-20μm）-罩光漆（140℃×20min*30-40μm）

100*200mm

150

3

C

车身样板

铝板

帕卡公司的FC-E2081脱脂/PL-X脱脂/PB-SX35磷化

湖南关西的HT8000

/

银色（溶剂型，免中涂）

2k（溶剂型，免中涂，配套）

/

/

/

磷化-电泳（170℃×20min*20±2μm）-基色漆（闪干*10-20μm）-罩光漆（140℃×20min*30-40μm）

100*200mm

150

4

D

车身样板

冷轧钢板

磷化

高泳透力电泳漆

/

水性B1B2

2K

/

/

/

磷化-电泳（170℃*20min/18±2μm）-B1B2（闪干/25-35μm）-罩光漆（140℃*20min/45-55μm）

100*200mm

300

5

E

车身样板

冷轧钢板

磷化

高泳透力电泳漆

/

/

/

水性单涂层实色漆

/

/

磷化-电泳（170℃*20min/18±2μm）-水性monocoat（140℃*20min/30-40μm）

100*200mm

267

6

F

车厢样板

冷轧钢板

薄膜前处理

底面合一电泳漆

/

/

/

/

粉末涂料

/

薄膜前处理-电泳（170℃*20min/20±2μm）-粉末涂料（175℃*20min/60-80μm）

100*200mm

330

7

G

ChemetallGardobond®标准板

CRS

Oxsilan9832

/

/

/

/

/

AN006Z

/

Oxsilan：

25℃×2min；涂膜固化130℃*15min，80-120um

105*190mm

301

8

H

车身样板

冷轧（DC04）

磷化

阴极电泳漆

电泳（170℃×20min*20±2μm）

70*150mm

300

9

I

车身漆板

DC06

3068

ED7700

PPG（溶剂型）

关西（黑色和银色）

PPG（1K）

/

/

/

ED：

15-20um170℃*20min中涂：

35-45um140℃*25min面漆：

55um-65um140℃*25min

100*200mm

305

10

J

车身漆板

DC56D+Z

3068

ED7700

PPG（溶剂型）

关西（黑色和银色）

PPG（1K）

/

/

/

ED：

15-20um170℃*20min中涂：

35-45um140℃*25min面漆：

55um-65um140℃*25min

100*200mm

235

11

K

车身漆板

5052铝

/

P580-3100环氧底漆（PPG）

P565-3611中涂（PPG）

LT260-BC底色漆（PPG）

P196-518清漆（PPG）

/

/

/

底漆：

70±5℃，60min

30-45μm；中涂：

70±5℃，40min50-70μm；底色漆：

室温，20min15-25μm；罩光漆：

70±5℃，40min40-60μm

100*200mm

323

12

L

车身样板

冷轧

薄膜前处理

高泳透率电泳

/

B1B2水晶白

2K清漆

/

/

/

锆系薄膜前处理-高泳透力电泳-B1B2基色漆（闪干*15-20μm）-罩光漆（140℃×20min*30-40μm）

100*200mm

330

13

M

车身样板

STEEL-EN10346-1.0322（DX56D）+Z100-M-C-O

锆化：

HENKELTactalis1800

阴极电泳：

PPGED6060CZ

/

/

/

/

/

锆化-电泳

（165℃×20min*10±2μm）

100*200mm

150

14

N

车身样板

STEEL-EN10346-1.0322（DX56D）+Z100-M-C-O

锆化：

HENKELTactalis1800

阴极电泳：

PPGED6060CZ

/

白色（溶剂型，免中涂）

2k（溶剂型，免中涂，配套）

/

/

锆化-电泳

（165℃×20min*20±2μm）

基色漆

（闪干*10-20μm）

罩光漆

（140℃×20min*30-40μm）

100*200mm

203

15

O

车身样板

冷轧钢

磷化

PPG阴极电泳漆（ED6062CZ）

立邦浅灰中涂漆

（型号OPZ-1）

PPG摩卡棕金属漆（QRBC29016）

BASF罩光清漆

（FF71-0455星光罩光清漆）

/

/

/

磷化-电泳（160℃×20min*20±2μm）-中涂（140℃×20min*30-40μm）-基色漆（闪干*15-20μm）-罩光漆（140℃×20min*30-40μm）

100*150mm

270

16

P

车身样板

冷轧

磷化

阴极电泳漆

/

蓝色（溶剂型，免中涂）

2k（溶剂型，免中涂，配套）

/

/

/

100*200mm

300

17

Q

车身样板

冷轧

磷化

阴极电泳漆

/

红色（溶剂型，免中涂）

2k（溶剂型，免中涂，配套）

/

/

/

100*200mm

150

18

R

车身样板

STEEL-EN10268-1.0548（HC340LA）-A-m

锆化：

HENKELTactalis1800

阴极电泳：

PPGED6060CZ

/

/

/

/

/

锆化-电泳

（165℃×20min*15±2μm）

100*200mm

150

19

S

车身样板

镀锌板

薄膜前处理

高泳透率电泳

/

B1B2水晶白

2K清漆

/

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锆系薄膜前处理-高泳透力电泳-B1B2基色漆（闪干*15-20μm）-罩光漆（140℃×20min*30-40μm）

100*200mm

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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