Los ensayos de corrosión cíclica están diseñados como una forma de realizar ensayos de niebla salina más realistas que las tradicionales exposiciones de estado estacionario. Dado que las exposiciones atmosféricas reales por lo general incluyen condiciones húmedas y secas, tiene sentido configurar los ensayos acelerados de laboratorio en base a estas condiciones cíclicas naturales. Las investigaciones indican que en los ensayos de corrosión cíclica la estructura, morfología y velocidades relativas de corrosión son más parecidas a las que ocurren a la intemperie. Por consiguiente, los ensayos cíclicos generalmente tienen mejor correlación con las condiciones a la intemperie que los ensayos de niebla salina convencionales. Son efectivos para la evaluación de una amplia variedad de mecanismos de corrosión, incluidas la corrosión general, galvánica y en el interior de fisuras/hendiduras.

Los ensayos de corrosión cíclica tienen el propósito de producir fallas representativas del tipo encontrado en los ambientes corrosivos a la intemperie. Los ensayos CCT exponen las muestras a una serie de entornos diferentes en un ciclo repetitivo. Las exposiciones sencillas como Prohesion pueden consistir en un funcionamiento cíclico entre condiciones de niebla salina y secas. Los métodos automotrices más sofisticados necesitan ciclos de etapas múltiples que pueden incorporar inmersión, humedad y condensación, junto con niebla salina y secado. Originalmente, estos procedimientos de ensayo automotrices estaban diseñados para hacerse a mano. El personal de laboratorio trasladaba a mano las muestras de las cámaras de niebla salina a las cámaras de humedad y de allí a los bastidores de secado, etc. Más recientemente, se han estado utilizando cámaras controladas por microprocesador para automatizar estas exposiciones y reducir la variabilidad.

Vea más información en el Boletín Técnico LF-8144.

 

Q-Lab incluye un pre-acondicionador de aire como accesorio estándar con cada probador Q-FOG CRH. No todos los fabricantes hacen esto, por lo que a menudo nos preguntan por qué es necesario. En resumen, el pre-acondicionador de aire Q-FOG CRH garantiza condiciones de cámara confiables, estables y repetibles y un control preciso de las transiciones. Estos son elementos necesarios para lograr resultados confiables en la prueba de corrosión.

Hay tres beneficios principales del pre-acondicionador de aire:

1. El aire de laboratorio de enfriamiento y deshumidificación garantiza el cumplimiento constante de las condiciones de "secado ambiental" en normas como VW PV1210 y GMW 14872.

2. El pre-acondicionador de aire reduce el punto de rocío del aire que ingresa a la cámara secando el aire. Esto permite que el equipo cumpla con el ciclo Renault ECC1 u otros con bajo punto de rocío.

3. El control del aire que entra en la cámara permite transiciones lineales muy precisas entre las condiciones, lo que promueve la repetibilidad de la prueba.

El siguiente gráfico es un ejemplo de cómo la acción de secado y enfriamiento cambia el rango de condiciones disponibles del equipo. Este ejemplo es para un entorno de laboratorio bien controlado, pero se realiza una mejora similar en laboratorios con alta temperatura y humedad. El pre-acondicionador desplaza el punto de rocío del aire entrante de la línea negra punteada a la línea azul continua, poniendo a disposición la región sombreada en verde. Esta región incluye varios puntos de referencia "ambientales" clave de los principales estándares de corrosión.

El pre-acondicionador de aire elimina los problemas de repetibilidad asociados con las pruebas de corrosión. Dado que el aire proveniente del pre-acondicionador de aire para el equipo tiene condiciones constantes de temperatura y humedad relativa, el Q-FOG CRH permite un control preciso de las condiciones de prueba y una rampa lineal consistente de prueba a prueba.

 

La respuesta corta a esta pregunta es no, por dos razones principales:
1) No existen normas internacionales de corrosión que contengan requisitos obligatorios para la temperatura del agua de la torre de burbujeo.

2) La temperatura de la torre de burbujeo no es crítica para la prueba y como resultado, las normas internacionales de prueba de corrosión no requieren calibraciones de termómetros de torre de burbujeo.

La norma ASTM B117 prueba de niebla salina, publicada en 1939, pedía "torres de saturación", ahora conocidas como "torres de burbujeo ", para promover la repetibilidad. Sin embargo, en 1954, los científicos e ingenieros entendieron que las torres de burbujas no eran una parte crítica de la prueba, y el lenguaje estándar en ASTM   B 117 y su ISO analógico   9227 ha cambiado con el tiempo para aclarar que las temperaturas de la torre de burbujas y las presiones de aire comprimido no son obligatorias. La configuración de la prueba solo requiere que las colecciones de niebla salina cumplan con todas las especificaciones en términos de tasa, pH y concentración. De hecho, la última versión de ISO 9227 eliminó el requisito de tener una torre de burbujeo para ejecutar la prueba.

La temperatura de la torre de burbujas se entiende mejor como una herramienta para ayudar a cumplir con las tasas de recolección requeridas en los estándares de prueba de corrosión. Como beneficio adicional, una torre de burbujas limpia. Aire comprimido entrante. Sin embargo, la temperatura de la torre de burbujeo no requiere calibración o control de temperatura preciso, ya que el software del equipo de corrosión acelerado Q-FOG logra de manera independiente un excelente control de temperatura dentro de la cámara y un control preciso de las tasas de recolección de rociado de sal.

Aunque la temperatura de la torre de burbujeo no está obligada en las normas, pueden ser tanto calibrada (comparado a un valor de referencia) y ajustada. Sin embargo, Q-Lab recomienda encarecidamente que las pruebas sean lo más simples posible. Dado que Q-Lab y los expertos en corrosión están de acuerdo en que otras características y parámetros técnicos en las pruebas de corrosión acelerada son mucho más importantes, la visión de Q-Lab es que la calibración de la temperatura de la torre de burbujeo o la presión del aire de spray no es necesaria. Uso de los recursos.

Basado en pruebas de investigación internas y consultas con expertos en purificación de agua, Q-Lab armonizó los requisitos para todos los modelos de equipos QUV, Q-SUN y Q-FOG, con solo dos excepciones (modelos Q-SUN spray, QUV non-spray y Q-FOG CRH), como se muestra a continuación. El objetivo de estas pautas es evitar las manchas de agua en las muestras de prueba, la acumulación de depósitos de incrustaciones minerales y la corrosión de las cámaras de prueba y los sistemas de tuberías.


Además, Q-Lab recomienda encarecidamente el uso de sistemas de purificación de agua que utilicen ósmosis inversa además de la desionización (sistemas RO/DI). Estos sistemas no son costosos ni difíciles de operar, y son efectivos para eliminar la sílice coloidal que puede causar manchas de agua en algunas muestras de prueba. Un sistema RO/DI puede ser más efectivo y económico con el tiempo que un sistema de desionización de dos etapas con una resina aniónica Tipo 1, que Q-Lab recomendó anteriormente.

Además de las especificaciones de pureza del agua presentadas anteriormente, Q-Lab también recomienda que los clientes utilicen un sistema de recirculación de agua siempre que sea posible, para evitar el agua estancada.

Para obtener más información, consulte el Boletín técnico LW-6049 de Q-Lab "La importancia de la purificación del agua para la intemperie y los analizadores de corrosión". Este documento está disponible en q-lab.com e incluye información detallada sobre nuestra investigación sobre la pureza del agua.

El punto de rocío es la temperatura a la que se forma el rocío (condensación) y es una medida de la humedad atmosférica. Es la temperatura a la que se debe enfriar el aire a presión constante y el contenido de agua para alcanzar la saturación. Los puntos de rocío se expresan como una temperatura. Los puntos de rocío más altos se correlacionan con un mayor contenido de humedad, también conocido como humedad absoluta.

El punto de rocío representa la temperatura más baja a la que se puede enfriar el aire con valores específicos de temperatura y humedad relativa (HR). En el punto de rocío, el aire tiene una humedad relativa del 100% y el enfriamiento adicional produce condensación en lugar de disminuir la temperatura del aire.

La siguiente figura muestra una línea de punto de rocío constante de 12°C, que ilustra que un punto de rocío puede representarse por muchas combinaciones de HR y temperatura. Este punto de rocío corresponde a un laboratorio bien controlado de 23°C y 50% de HR (estrella amarilla), un ambiente de 12°C y 100% de HR (el punto de rocío es igual a la temperatura por definición cuando HR es de 100%), y todos los demás puntos en la línea. Un equipo solo puede cumplir condiciones con un punto de rocío más alto (más caluroso y más húmedo) que las condiciones ambientales de laboratorio. Las condiciones de punto de rocío más bajo (más frío, más seco) solo se pueden cumplir con aire acondicionado.

La corrosión se produce cuando un metal está en contacto con el agua y un electrolito, como una sal. En este ambiente corrosivo, los metales reaccionan para formar óxidos metálicos. Excepto los metales nobles como el oro, la plata y el platino, todos los metales existen como óxidos en el medio ambiente. La corrosión es efectivamente la forma natural de devolver los metales refinados a su estado natural.

Aunque este concepto es simple, la práctica de simular la corrosión en el exterior en el laboratorio es muy difícil. Se pueden formar múltiples óxidos como resultado de reacciones complejas de varios pasos que dependen de condiciones ambientales específicas. El ciclo ambiental de la temperatura y la humedad es la razón principal por la que los mecanismos de corrosión en el exterior son tan complejos. En la intemperie, a menudo hablamos sobre el rocío (condensación) y la lluvia en relación con la humedad. En la corrosión, hay otro término relacionado con la humedad, llamado delicuescencia. Este es el fenómeno en el que cualquier sal formará una solución líquida cuando el ambiente supere un umbral de humedad relativa. Este umbral se conoce como humedad relativa de la delicuescencia (DRH) y varía según las diferentes sales, como se muestra en la siguiente tabla.


La delicuescencia de las sales puede afectar fuertemente el tiempo de la humedad de los materiales, lo que juega un papel importante en la corrosión experimentada por los especímenes. Para abordar esto, las transiciones de temperatura y humedad especificadas en los ciclos modernos de pruebas de corrosión generalmente se controlan para garantizar que el tiempo por encima del DRH durante una transición sea constante, independientemente del equipo que se utilice para ejecutar el ciclo. Sin transiciones controladas, la repetibilidad y la reproducibilidad disminuyen considerablemente.

La reproducción y el control de la humedad relativa es un factor importante para lograr una simulación precisa de la corrosión en el exterior en el laboratorio.

Humedad es un término general que describe la cantidad de vapor de agua en el aire. La humedad es un elemento crítico del ambiente exterior y contribuye a la degradación del material tanto en la intemperie como en la corrosión. La humedad se puede expresar como una Humedad absoluta o Humedad relativa (RH). La humedad absoluta es la masa de vapor de agua en un volumen dado de aire, expresada como g/m³. La humedad relativa (HR) representa la cantidad de vapor de agua en el aire en comparación con la cantidad que contendría si estuviera completamente saturada, expresada como un porcentaje. La humedad relativa se usa mucho más comúnmente tanto para determinar el nivel de confort humano como para describir la intemperie natural y acelerada.

La humedad relativa se puede medir de varias maneras. Q-Lab utiliza dos métodos en nuestros equipos electrónico. La medición con un higrómetro digital se utiliza en los medidores de arco de xenón Q-SUN y mecánico. La medición con un bulbo húmedo/bulbo seco se utiliza en cámaras de prueba de corrosión Q-FOG.

Los higrómetros digitales son relativamente comunes en la vida cotidiana. Un higrómetro digital no requiere un flujo de aire significativo, lo que lo hace ideal para su uso en el equipo Q-SUN y para mediciones de laboratorio en el ambiente. Los higrómetros digitales están fácilmente disponibles y son fáciles de empaquetar.

Un higrómetro de bulbo húmedo/seco utiliza termómetros, lo que lo hace relativamente fácil de calibrar en comparación con un higrómetro digital. El bulbo húmedo/seco requiere una gran cantidad de flujo de aire, lo que no es un problema en el módulo del soplador del equipo Q-FOG y también es fácil de mantener libre de corrosión. La niebla salina degradaría y eventualmente destruiría un higrómetro digital si se utilizara en una cámara Q-FOG.

El término "fondo húmedo" se utiliza en dos normas comunes para pruebas de corrosión: ASTM G85 y SAE J2334. La norma ASTM G85 exige unos pocos centímetros de agua retenida en el fondo de la cámara; SAE J2334 requiere un reservorio de agua calentada por inmersión o agua estancada en el fondo de la cámara con aire comprimido que burbujea.

El propósito del fondo húmedo en ambas normas es doble, ambos derivados de la falta de control de humedad relativa (HR) en la mayoría de los analizadores de corrosión:
1. Prolongar el tiempo que tardan las muestras en secarse cuando se desea secar las muestras, y
2. Para aumentar la humedad para promover la humedad continua de la muestra durante ciertas fases de un ciclo de prueba.

El control preciso de la humedad relativa del equipo Q-FOG CRH hace que la condición del fondo húmedo sea completamente innecesaria. Controlar la HR es una forma más precisa de lograr los objetivos descritos anteriormente.

• En el caso de SAE J2334, las condiciones especificadas son una temperatura de la cámara de 50°C y 100% de HR. El Q-FOG CRH puede satisfacer esto fácilmente sin el uso de una condición de fondo húmedo.
• El Anexo 2 de ASTM G85 y el Anexo 3 incluyen la condición de fondo húmedo como medio para producir un aumento gradual de la humedad de 65 a 95% (Anexo 2) y para evitar condiciones de sequía dentro de la cámara de prueba (Anexo 3). En ambos casos, un fondo húmedo no es necesario en el Q-FOG CRH. El equipo puede controlar con precisión la humedad relativa durante las transiciones de un nivel de HR a otro, y puede operar en condiciones de HR altas en pasos que requieren que las muestras permanezcan húmedas. De hecho, incluso el Q-FOG CCT puede cumplir este requisito utilizando la función HUMEDAD.

El problema de usar el fondo húmedo para los métodos de prueba de corrosión es su falta de repetibilidad o reproducibilidad. Si le preocupa realizar una prueba repetible y reproducible que requiera una condición de fondo húmedo, le recomendamos el Q-FOG CRH con su sistema de control de HR estándar, en lugar de la técnica de fondo húmedo inferior, para lograr transiciones húmedas/secas, precisas y repetibles.