ГОСТ 9.040-74

Группа Т94

ГОСУДAPCТBEННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Единая система защиты от коррозии и старения

МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в атмосферных условиях

Unified system of corrosion and ageing protection. Calculated and experimental method for accelerated test of corrosion lossen in atmospheric conditions

    
    
Срок действия c 01.01.1976
до 01.01.1981*
________________________
* Ограничение срока действия снято
постановлением Госстандарта СССР
от 17.12.85 N 4082. - Примечание .

    
    
    ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 октября 1974 г. N 2328
    
    ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 1979 г.
    
    
    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 ПОТЕРЬ

    
    1.1. Ожидаемые коррозионные потери за первый год эксплуатации () в г/м рассчитывают по формуле
    

,

    
где и - скорости коррозии соответственно под адсорбционной и фазовой пленками влаги в условно чистой атмосфере*, г/(м·ч);
________________
    * За условно чистую атмосферу принимают атмосферу, не содержащую коррозионно-активных агентов.
    
     - ускорение коррозии под адсорбционной пленкой влаги при наличии в атмосфере коррозионно-активного агента*, г/(м·ч);
________________
    * При расчете коррозионных потерь учитывается загрязнение воздуха сернистым газом и хлоридами.
    
    [] - концентрация коррозионно-активного агента в воздухе;
    
     и - продолжительность увлажнения поверхности соответственно адсорбционной и фазовой пленками влаги, ч/г.
    
    Ускорение коррозии для промышленной атмосферы () рассчитывают в г/(м·ч) на 1 мг/м SO.
    
    Ускорение коррозии для морской атмосферы () рассчитывают в г/(м·ч) на 1 мг хлор-иона м·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 , ,   и 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 , ,   и

    
    
    2.1. Определение (способ 1).
    
    2.1.1. Отбор образцов
    
    2.1.1.1. Для испытаний применяют плоские образцы прямоугольной формы размером 100х50, 150х100 и 150х50 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:
    

    
    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 17332-71, 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 () в г/(м·ч) вычисляют по линейным участкам этих кривых для каждой температуры испытаний по формуле
    

,

    
где - коррозионные потери, г/м за время , ч;
    
     - коррозионные потери, г/м за время , ч.
    
    2.1.5.4. На основании значений строят рабочую кривую в координатах .
    
    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 (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/м.
    
    2.3.4.2. Образцы помещают в камеру, в которой устанавливают заданную температуру и относительную влажность воздуха, в последовательности, указанной в пп.2.1.4.2-2.1.4.5, 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, 15 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 , полученных при испытаниях в атмосфере, содержащей сернистый газ, строят кривые в координатах ,
    
где - скорость коррозии при испытаниях в атмосфере, содержащей сернистый газ, г/(м·ч);
    
     - концентрация сернистого газа в мг/м.
    
    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 в г/м·ч из расчета на 1 мг/м SO вычисляют по формуле
    

,

где -скорость коррозии, г/(м·ч), при концентрации сернистого газа в атмосфере , мг/м;
    
     - скорость коррозии, г/(м·ч), при концентрации сернистого газа в атмосфере , мг/м.
    
    Примечание. При расчете 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 (способ 4)
    
    2.4.1. Отбор образцов - по 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 4233-77, ч.д.а., дисперсностью 1-10 мкм (95% капель) и водностью 2-3 г/м. 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/(м·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 90х120 мм. Спустя 30 мин после распыления пластины вынимают из камеры, смывают дистиллированной водой с их поверхности хлористый натрий и в полученных растворах определяют содержание 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 , полученных при испытаниях в атмосфере соляного тумана, строят кривые в координатах
    

,

    
где - скорость коррозии при испытаниях в соляном тумане, г/(м·ч);

    - концентрация или выпадение хлоридов в мг/(м·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 () в г/м из расчета на 1 мг/(м·cyт) хлор-иона вычисляют по формуле
    

,

    
где - скорость коррозии, г/(м·ч), при выпадении хлоридов , мг/(м·сут);
    
     - скорость коррозии, г/(м·ч), при выпадении хлоридов , мг/(м·сут).
    
    2.5. Пример определения коррозионных потерь цинка приведен в приложении 3.
    
    

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 к ГОСТ 9.040-74
Рекомендуемое

    
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЖИДАЕМЫХ КОРРОЗИОННЫХ ПОТЕРЬ ЗА ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

    
    1. Коррозионные потери за длительное время эксплуатации () в г/м вычисляют по формуле
    

,                                                                                 (1)

    
где - коррозионные потери по п.1.1 настоящего стандарта, г/м;
    
     - время, годы;
    
     - коэффициент, учитывающий влияние продуктов коррозии на скорость коррозионного процесса.
    
    Для стали марки 10ХНДП расчет на открытом воздухе в сельской и промышленной атмосферах производят по формуле
    

                                                                (2)

    
    Значения коэффициента 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 в формулах (1) и (2) определяют по результатам испытаний на коррозионных испытательных станциях по ГОСТ 17332-711.
    
    

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 к ГОСТ 9.040-74
Справочное

Значения средней температуры за год, вычисленные по среднемесячным температурам для интервала от минус 1 °С до максимально наблюдаемой

    
    
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 к ГОСТ 9.040-74
Справочное

    
ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПОТЕРЬ ЦИНКА В ПРИМОРСКОМ РАЙОНЕ

    
    Требуется 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/(м·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;
    

Черт.1

   
Черт.2

    
    г) по кривым на черт.1 и 2 определяют и для температуры 5 °С:
    

- 3,1·10 г/(м·ч); - 2,5·10 г/(м·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;
    
    

Черт.3

    
    ж) на кривой (см. черт.3) выбирают по п.2.4.5.4 настоящего стандарта участок в области выпадений хлоридов, близких к заданному значению, и рассчитывают ускорение коррозии () в г/(м·ч) по формуле
    
     в расчете на 1 мг/(м·сут) хлоридов;
    
    з) подставляют найденные величины , и в формулу, указанную в п.1.1 настоящего стандарта:
    
    (3,1·10+0,55·10·10) ·1100+2,5·10·2000=11 г/м.
    
    Коррозионные потери цинка за первый год эксплуатации в приморском районе составляют 11 г/м.
    
    
    
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1980