Issuu

OCHRANA MATERIÁLŮ PROTI VLIVŮM PROSTŘEDÍ

Celkem 8 hodin: Okyselená solná mlha 1 h „Suché“ podmínky 4 h „Vlhké“ podmínky 3 h

Doba zkušebního cyklu

kovaných podmí-

nek

vystaveny k vertikální poloze

„mlha“ na „suché“ podmínky < 30 min „suché“ na „vlhké“ podmínky < 15 min „vlhké“ podmínky“ na „mlha“ < 30 min Kontrolní vzorky oceli bez nát kontrola korozních podmínek v pr b hu testu; odrezování po testu a stanovený hmotnostní úbytek se porovnává se standardní tabulkou ve specikaci (20 ± 5)° k vertikální poloze

SN EN ISO 16151:2018

13.7 Zkoušky v umělých atmosférách s obsahem sirných slou enin Testy v atmosférách s obsahem sirných slou enin p tšinou modelové p sobení kyselých deš , o oxidu si i edevším kovové a materiály bez ochrany i s povrchovou úpravou nap átky v polovin minulého století pod ozna 13.7.1 Ozna za pr

Zkouška oxidem si i itým podle Kesternicha oxidem si i itým (SO2) ad pr myslových odv tví, nap íklad v automobilovém

ochrany (obvykle ur ených pro automobily) vystaveny za zvýšené teploty kondenzaci vlhkosti a ú inku oxidu si i uvedených v speciálních za ízeních (viz Obrázek

Tabulka 13.17 ža a a

a. edí

Do vody a na za átku de



i itého

První ást zkušebního cyklu

8 hodin zah átí na (40 ± 3) °C, relativní vlhkost 100 %

Druhá ást zkušebního cyklu

16 hodin chlazení na

Jeden cyklus

24 hodin, po et cykl

Po et cykl

252

Obrázek 13.6 Za ízení pro zkoušku podle Kesternicha, typ GHygrocellSO2.

13.7.2 Zkouška oxidem si i itým s povšechnou kondenzací vlhkosti Normativn zavedená zkouška je vhodná pro zjiš ování nedostatk korozní odolnosti materiál a detekci zdroj narušení ochranných kovových a anorganických povlak . Nicmén se nedoporup ímou informaci o korozní odolnosti ve všech prost edích, kde expozicí v podmínkách oxidu si i itého s povšechnou Tabulce 13.18. Tabulka 13.18 Sm ža a a

a urychlenou korozní zkoušku s .

podmínkách oxidu si i itého s

Zkušební za ízení

Oh ívací za ízení Zdroj oxidu si i itého Objem oxidu si i itého

(300 ± 10) dm3 (2 ± 0,2) dm3 s vodivostí max. 500 S/m B átí na (40 ± 3) °C Zásobník kapalného oxidu si i itého 0,2 dm3 zp sob expozice vzork

253

Po et, typ, tvar a rozm ry Umíst ní vzork Orientace umíst ní Vzdálenost mezi vzorky Vzdálenost od hladiny vody Celková plocha vzork

Podle specikace vzorku materiálu nebo povlaku Vertikální poloha p i záv sové technice Rovinné povrchy sklon ke svislici (15 ± 2)° V mm V mm 2 3 na Zkušební podmínky cyklické zkoušky

Teplota p i expozici v komo e Relativní vlhkost p i expozici v komo e Teplota jiné prost edí Relativní vlhkost – jiné prost edí

% (23 ± 5) °C <75 %

Doba zkušebního cyklu Nep Cyklická expozice

24 hodin 8 hodin prost edí zkušební komory 16 hodin jiné prost edí

Doba trvání zkoušky

Podle specikace zkoušeného materiálu nebo povlaku První korozní napadení Po et a

po zkoušce

kondenza ní komo e za p ítomnosti oxidu si i Zkouška byla vhodná pro informativní zjiš ování nedostatk korozní odolnosti materiál , detekci zdroj narušení ochranných kovových a anorganických povlak a kterých typ konzerva ních prost edk zkoušku v dob její platnosti jsou uvedeny v Tabulka 13.19 ža a

myslová atmosféra Trvalá kondenzace vlhkosti: Zkušební podmínky

Obsah oxidu si i Cyklická verze:

% Obsah oxidu si i 16 hodin: Teplota (23 ± 2)°C, relativní vlhkost < 75 %

Zkušební doba

1 – 2 – 3 – 7 – 14 dn a dále násobky 7 dn (pokud nebylo stanoveno jinak)

Hodnocení vzork po zkoušce

Podle programu zkoušky

13.8 Zkoušky v kapalinách a parách Zkouškami v kapalinách a parách se zjiš uje vliv korozního prost edí na korozní odolnost kov , slitin a kovových povlak a dále se zkouškami ur uje druh a míra korozního napadení vzork v ur ených

254

SN EN ISO 03 8135. p

13.8.1

Zkoušky korozní odolnosti materiálů proti ú inkům chemických látek a směsí

Zkouška podle OECD

Obrázek 13.7 Set zkušebních za ízení pro testování korozní odolnosti materiál podle OECD.

nebezpe

Tabulka 13.20 ža a

ink m chemických látek/sm sí.

20 × 50 × 2

255

Limitní úbytky korozí:

Hmotnostní úbytek (%):

Rozm rový úbytek ( m):

7 dn

< 13,5

< 120

14 dn

< 26,5

< 240

21 dn

< 39,2

< 360

28 dn

< 51,5

< 480

Pokud jsou limitní hodnoty v tabulce 13.20 p ekro chemických látek a sm sí na materiál p epravních obal p i transportu. Nebezpe nou p portní obal s nízkou korozní odolností za materiál s korozní odolností vyšší.

í korozních ú ink

Stanovení odolnosti proti kapalinám – ponor do uje stanovit ú inky zkušebních kapalin na povlaky p i ponoru do voda a v p ípad nutnosti posoudit poškození podkladu. Do zkušebních kapalin se zahrnují i výrobky. uje stanovit ú inky zkušebních kapalin na nát r nebo nát bení zkušebních kapalin ve form kapek a posoudit odolnost nát kapalin, nap . organických rozpoušt del, provozních kapalin aj.

pr b hu p sobení

Korozní Machu zkouška Machu zkouška je zrychlená korozní ponorová zkouška na zkušebních vzorcích podle specikací uje vyhodnotit vlastnosti povlak práškových plast kých povlak v

Obrázek 13.8 Za ízení pro Machu zkoušku (typ TQC).

Na zkušebních vzorcích je t eba p ed umíst ním do komory (Obrázek 13.8) vytvo it ciálního 1mm ezáku. Zkušební roztok se skládá z Machu zkoušku jsou uvedeny v Tabulce 13.21. 256

peroxidu

Díky agresivnímu testovacímu roztoku je n kdy uvád n sm rný údaj korelace s výsledky zkoušek v solné mlze: 24 hodin trvání zkoušky odpovídá 500 hodinám v solné komo e. Ale z hlediska relevantza informativní. Tabulka 13.21 ža a a a

Zkušební roztok A pro ocel a hliník

(50 ± 1) g /l chlorid sodný (NaCl) (10 ± 1) ml/l kyselina octová ledová (CH3COOH) 2O2) Chemikálie analytické istoty Voda destilovaná nebo deionizovaná

Teplota

(37 ± 1) °C

Doba zkoušky

(48 ± 0,5 ) h nebo podle programu zkoušení

Zkušební roztok B pro pozinkovanou ocel nebo hliník

(50 ± 1) g /l chlorid sodný (NaCl)

2O2) Chemikálie analytické istoty Voda destilovaná nebo deionizovaná

pH zkušebního roztoku

6,0

Teplota

(37 ± 1) °C

Doba zkoušky

(48 ± 0,5) h nebo podle programu zkoušení

Po zkušební dob

hod-

13.8.2 Zkouška odolnosti materiálů proti ú inkům mo ské vody Ke zkoušení odolnosti materiál proti ú ink m mo agresivita vody r zných mo í je odlišná, a podle toho je nutné výsledky zkoušek vztáhnout ke zkoušenému prost edí odpovídajícímu p íslušné mo ské lokalit . P íkladem této zkoušky je ponorová zkouška v modelové mo ské vod – viz Tabulku 13.22. Tabulka 13.22 ža a a

Zkušební roztok

24,042 chlorid sodný (NaCl) 5,013 chlorid ho e natý (MgCl2) 3,994 síran sodný (Na2 4) 1,006 chlorid vápenatý (CaCl2) 0,747 chlorid draselný (KCl) 0,096 hydrogenuhli itan sodný (NaHCO3) 0,078 bromid ho e natý (MgBr2) 2) 0,003 uorid sodný (NaF) Voda destilovaná nebo deionizovaná

Teplota

(38 ± 2) °C

Doba zkoušky

48 h nebo podle programu zkoušení

68,7 14,3 11,4 2,9 2,1 0,3 0,2 0,04 0,009

257

13.8.3 Zkouška odolnosti proti ú inkům lidského potu ada výrobk s kovovým povrchem, zejména v elektronice a spot ebním pr myslu, musí být odolná v i zabarvení nebo jinému znehodnocení v d sledku kontaktu s lidským potem. K testování této odolnosti existuje tusu mezinárodních norem, alespo áste n uspokojují pot eby pr myslu. na nicky pokovených sou jsou uvedeny v Tabulce 13.23. edm ty se post íkají modelovým roztokem syntetického potu a vystaví ú inku výpar stejného roztoku po dobu 24 hodin v uzav ené sklen né nádob p . Po vzorky o ny vodou a stupe znehodnocení posouzen vizuáln . Mírné matné plochy, které mohou být odstran ny ot ením vzorku jsou p nep ípustné. Tabulka 13.23 ža a a

. 20,0 g /l chlorid sodný (NaCl) 17,5 g/l chlorid amonný (NH4Cl) 5,0 g/l mo ovina (NH4)2CO 2,5 g/l ledová kyselina octová (CH3COOH) 15,0 g/l kyselina mlé ná CH3CH(OH)COOH Voda destilovaná nebo deionizovaná

Teplota

13.8.4

(40 ± 2) °C

Stanovení změn plastů

povlaků ú inkem kapalných chemických látek povlaky z , vybrané plasty a n vlastností materiálu nebo povlaku po ukon ení expozice celého vzorku (nebo jeho ásti) kapalnou chemickou látkou nebo sm sí (nap dlem nebo jejich sm sí). Hodnocení se provádí obvykle pomocí lupy nebo mikroskopicky (viz Obrázek 13.9).

. 258

0 .

13.8.5

Stanovení ochranné ú innosti inhibitorů v neutrálních vodních prost edích a

V p

Tabulka 13.24 ža a a

. e

2 2

. 0

0 a

a a

a . a

259

13.9 Cyklické zkoušky v podmínkách simulace atmosférických vlivů Zkoušky probíhající v podmínkách simulujících atmosférické vlivy p i konstantní teplot , vlhkosti, koncentraci polutant neodpovídají asto výsledk reálných podmínkách. Výhodn jší je ovaných CCT (Cyclic Corrosion Test). V pr b p edem stanovených asových intervalech. Tyto asové intervaly (cykly) nemusí být shodné a pak je výhodn konstantních podmínek se moderní CCT odlišují nejen vyšším po tem kterých je nastavena odlišná úrove degrada ních faktor (nap . vlhkosti i teploty), ale odlišných stimula ních initel . Nap íklad cký polutant ( asto solná mlha), ale v i pono-

cykl i skute v rem do 13.9.1

Korozní zkouška za podmínek st ídání vlhkosti a post iku solným roztokem edstavuje šestihodinové vystavení mírn okyselenému 1% , po kterém následuje podmínka kontrolovaného cyklování vlhkosti i konstantní teplot na kovy a jejich slitiny, kovové povlaky organické povlaky na kovových prost edk na a olej kv

13.9.2

Zkouška st ídavým ponorem do solného roztoku a osycháním a jejich slitin, ur ité kovov vrstvy, anodické oxidové povlaky a organické povlaky na kovech. V ú ink mo kyselých solných prost edí. V chemicení a sušení opakuje s danou frekvencí po danou dobu. U mnoha materiál to poskytuje p ísn ení. 13.9.3 Vícefázová zkouška simulace p írodních podmínek Jedná se o n teploty, p ítomností vody, solné mlhy aj. Zkouška je kombinací r novaných v jednotlivých normách. V denovaném ase se ve e st ídá celá ada prost . Zkoušky probíhají v p ípadn ny (tepelné a vlhkostní šoky).

hodnotu relativní vlhkosti, jší testy na

mnohem sostikovan 

260

Obrázek 13.11 Zkušební za ízení typu weatherometer Wewon pro vícefázové zkoušky.



13.10 Stani ní atmosférické zkoušky

261

stani Atmosférické korozní a klimatické zkoušky spo ívají ve vystavení vzork vlivu atmosférických podmínek na zkušebních stanicích a v jejich pravidelné kontrole. Zkoušky lze provád t na volné atmosfé e nebo pod p íst eškem (viz Obrázek 13.12), nikoliv v stani ní zkoušky jsou stanoveny normou. 13.10.2 Klasi Klasikace korozní agresivity prost edí, výpo et korozních rychlostí pro základní kovy a následné stanovení stup korozní agresivity je uvedeno v norm SN EN ISO 9223-2012.

Obrázek 13.12 Stani ní zkoušky ve venkovní atmosfé e a zkušebním p íst ešku.

edí (SCAB zkouška) Tato zkouška v exteriérovém prost edí je vhodná pro organické a kovové povlaky na kovech, chemické konverzní povlaky, kovy a slitiny bez ochranných systém . Metoda je ur ena hlavn pro srovnávací testování, a jeden nebo více referen ních materiál jsou proto nezbytností. Získané výsledky nevedou k r m o korozní odolnosti zkoušeného kovu nebo ochranného povlaku ve všech prost edích, ve SCAB zkoušku jsou v Tabulce 13.25. Tabulka 13.25 ža a a SCAB zkoušku Zkušební vzorky

Kovy nebo slitiny bez ochranných systém Organické a kovové povlaky na kovovém podkladu

Zkušební solný roztok

(30 ± 1) g /l chlorid sodný (NaCl) Voda destilovaná (vodivost < 2 mS/m p i 25 °C)

Doba testování

6 m síc a dále v intervalech 3 m síc

Frekvence post iku vzork

2 × týdn s

262

Zkouška se provádí se vzorky umíst nými v exteriérovém atmosférickém prost edí. V pr b hu expozice se hodnotí zm ny probíhající na ploše vzork a kone né hodnocení odolnosti proti znehodnocování se provede po dokon ení expozice. 13.10.4 Korozní zkoušky v podmínkách skladování Všeobecné zásady zkoušek p i skladování jsou uvedeny v norm SN EN ISO 4543:1996, ve které je poskytován návod k realizaci metod korozního zkoušení ochranných kovových, konverzních a jiných anorganických povlak s dodate nou ochranou, nebo bez ní, a to ve vyh ívaných nebo nevyh ívaných skladovacích prostorech všech mikroklimat s regulací klimatických parametr , nebo bez ní. P íloha normy obsahuje tabulku typ a íselných hodnot initel charakterizujících podmínky skladování.

13.11 Elektrochemické experimentální techniky Elektrochemické zkoušky jsou další kategorií laboratorních zkoušek, které mohou poskytnout cenné informace o korozních elektrochemických reakcích a mechanismech korozního systému. Zkoušky jsou vhodné i pro stanovení inhibi ní ú innosti inhibitor koroze kov ur ených do vodního prost edí v širokém rozmezí pH hodnot. Návody pro realizaci m ení jsou popisovány v ad publikací i v normativních materiálech. 13.11.1 Polariza ní mě ení Ke zkoušení korozních systém kov (slitina)–vodné prost edí formou polariza ních m ení (viz Obrázákladní metody: potenciostatická a potenciodynamická, ve kterých jsou významné t i základní initele: proud J (proudová hustota j), potenciál E a as. Výsledkem m ení je korozní diagram, z n a korozní proud, nebo polariza ní odpor nep ímo úm rný korozní rychlosti (viz kapitolu 3.2.4).

Obrázek 13.13 Polariza ní m ení pomocí potenciostatu Metrohm Autolab PGSTAT.

263

Korozní diagram Základní metodou je stanovení funkce ᑻ݆ᑻ ൌ ݂ሺ‫ܧ‬ሻ, ozna ované jako korozní diagram. Funkce se vyhodnocuje gracky pomocí Tafelových p ímek (viz kapitolu 3.2.4, Obrázek 3.9). Pr se ík t chto p ímek denuje na ose potenciálu ‫ܧ‬ ‫ ݎ݋݇ܧ‬jako míru hnací síly korozního d je a na ose proudové hustoty ݆ korozní proudovou hustotu ݆݇‫ ݎ݋‬jako míru kinetiky procesu. M icí systém se skládá z potenciostatu a m icí cely, ve í elektrod: pracovní elektroda – zkoušený kov, referen ní elektroda kalomelová a pomocná elektroda platinová (viz Obrázek 13.14).

Obrázek 13.14 M icí cela pro polariza ní m ení (t íelektrodový set).

Stanovení korozní rychlosti metodou polariza ního odporu Pokud se skenuje potenciál zkoušeného systému v úzkém rozsahu ± 10 mV v okolí korozního potenciálu ‫ݎ݋݇ܧ‬, lze pr b Gearyho za rnice p ímky denuje polariza ní odpor ܴ‫݌‬. Hodnota polariza ního odporu je nep ímo úm rná korozní rychlosti ݆݇‫ݎ݋‬. Tato zkouška je velmi rychlá a druh nedestruktivního testu. Metoda je navíc ná pro m ení extrémn p ítomnosti vysoce ú inných inhibitor koroze. 13.11.2 Stanovení ú innosti inhibitorů koroze kovů Ke stanovení ú innosti inhibitor koroze kov korozních k ivek (viz Obrázek 13.15). P ítomnost ú inných inhibitor notu polariza n kolik ád .

264

ních m ení zpracovaných ve form n zvyšuje hod-

j [ μA.cm-2 ]

40 20 0 -20

60 40 20 0 -20

-100 -50

. prost

50 10

E [ mV ]

a a

-100 -50

a .

50 100

E [ mV ]

a 0

ž 0

a .

13.12 Zkoušení technologických znaků Mezi hlavní inherentní (charakteristické a rozhodující) znaky kvality povlakových systém ochrany se z hlediska korozní odolnosti adí tlouš ka, p ilnavost a nepórovitost. Další inherentní znaky charakterizují mechanické vlastnosti a estetickou úrove . 13.12.1 Vizuální kontrola V pr b hu i po ukon ení korozní zkoušky se provádí vizuální kontrola. Zásady hodnocení jsou uvád ny v p íslušných normách nebo technických specikacích. P zné vzorkovnice standard dodávaných výrobci. P ckých standard z oblastí stavu povrchu materiálu p ed zhotovováním povrchové úpravy, drsnosti povrchu, zne išt ní povrchu a standard poruch povrchových úprav s d razem na . Vzhledem k íklady vad povlak jsou doprovázeny i odborným komentá em, lze v prvním p novat p í iny poruchy inherentních znak . 13.12.2 Metalogra cké hodnocení ckým vyhodnocováním se ur uje druh koroze, tvar a rozmíst ní korozního napadení (viz Obrázek 13.16). odpovídajícími standardy. Hloubka korozního napadení se stanoví zm ením na ckém výbrusu pomocí sv telného mikroskopu p i padesátitšení. cký výbrus se vyhodnocuje bez leptání, p ípadn i po naleptání, po kterém se z eteln ji projevuje souvislost mezi korozním napadením a strukturou materiálu.

265

Obrázek 13.16 Lokální koroze materiálu a porušení ochranného povlaku. (Metalogra cký ez – zv tšení 50x.)

13.12.3 Stanovení tlouš ky povlaku Tlouš ka povlaku je jedním z nejd M ky je provád no p ípad ví V P

p ípad d ení do PC ke kom ru je na

na kom r

Obrázek 13.17 Stanovení tlouš ky povlaku práškového plastu tlouš kom rem typu Elcometer 456.

266

evodu

13.12.4 Stanovení p ilnavosti povlaku Povlaky poskytují chrán nému podkladu p nou p ilnavost. Nej ast zkouška.

n mu vykazují dostate ilnavosti jsou metoda odtrhová a m

Odtrhová zkouška ry o vyšší tlouš ce. Je to metoda, která poskytuje objektivní výsledky nezávislé na tlouš ce a tvrdosti povlaku. P i zkoušce se zjistí skute ná adheze povlaku vyjád ená odtrhovou pevností v MPa. M Velmi rozší ená m ky nát r do 250 m. Na povlaku se zhotoví šest rovnob ez a šest ez na n podklad s odpovídajícími rozestupy mezi ezy podle tlouš ky nát ru a druhu podkladu. P ilnavost se hodnotí po denovanou lepivostí p es provedené ezy. Praxe rnost ezu na tvrdém podkladu a prom nlivá. Z t chto d vod je výhodn jší zhotovování m a hodnocení poruch povlaku provést pouze po o išt ní kartá m jsou uvedeny v

Obrázek 13.18 Stanovení p ilnavosti povlaku ezem m ž

Tabulka 13.25 ža a am ž Rozte

Kontrola porušení

00.

40 6 × mm tlouš ka povlaku < 60 m 6 × 2 mm tlouš m 6 × mm tlouš Lupa po o išt ní m

tcem nebo kartá kem

267

P i vyhodnocování se rozlišuje celkem šest stup p povlaku (viz Obrázek 13.19). Za p nízkou p ilnavost a stupn 4 a ilnavost nevyhovující.

stupeň 0

stupeň 1

Obrázek 13.19 Stanovení stup

stupeň 2

stupeň 3

to podle rozsahu poruch 2 a 3 denují

stupeň 4

p ilnavosti nát ru na d ev – stupe 0 až 4.

13.12.5 Zkoušky pórovitosti povlaku Detekce pórovitosti nát rového systému na kovovém podkladu m na nízkonap ovou metodou (metoda mokré houbi ky) nebo metodou vysokonap ovou (jiskrová zkouška). Informativní zjišt ní pórovitosti lze získat i feroxylovou zkouškou. Zkouška mokrou houbou dochází ke sv telné nebo zvukové indikaci poruch nát ast ji p do m nebo p i vadách nát r zp i zhotovování.

v povlaku tlouš ky

Ferxylová zkouška Touto zkouškou se sice netestuje p ímo korozní odolnost nebo ochranná ú z p edpokladu nízké ochranné ú innosti povlak Zkouška je popsána v ur ením na zkoušku pórovitosti poniklované oceli. Zkušební papíry se p ipraví pono ením ltra ních papír do ného a poté se ponechají sušit. ní papír se umístí na zkušební plochu a ponechá na povrchu 10 minut. Pono ením do v místech pór modré zbarvení. 13.12.6 Stanovení tvrdosti Z jakosti materiál i ších tvrdost. Tomu odpovídá i

p ípad nekvalitního povlaku

je bezesporu jeden z

Buchholzův test tvrdosti nátěrů Zkouška vhodná k m a povlak z . Principem metody je hodnocení poškození povlaku po ovacího t líska o specikované velikosti a tvaru po stanovenou dobu na povlak a po jeho odejmutí. Metoda spl

268