ГОСТ 9.040-2021 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в атмосферных условиях

ГОСТ 9.040-2021

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

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. Metals and alloys. Calculation and experimental method for accelerated determination of corrosion losses in atmospheric conditions

МКС 77.060

Дата введения 2022-06-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им.Н.П.Мельникова" (ЗАО "ЦНИИПСК им.Н.П.Мельникова")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 214 "Защита изделия и материалов от коррозии, старения и биоповреждений"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 26 августа 2021 г. N 142-П)

За принятие проголосовали:

(Поправка), (Поправка. ИУС N 8-2022).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 ноября 2021 г. N 1482-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9.040-2021 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2022 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 9.040-74

6 ИЗДАНИЕ. Апрель 2022 г. с Поправкой (ИУС N 4-2022 г.)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2022 год

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на металлы и сплавы и устанавливает расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в зависимости от коррозионной агрессивности атмосферы (далее - метод).

Метод может быть использован для ускоренного определения коррозионных потерь анодных покрытий с одинаковым химическим составом по толщине.

Метод не распространяется:

- на металлические системы (например, алюминиевые и магниевые сплавы, нержавеющие и высокопрочные стали), склонные к локальным видам коррозии (коррозионное растрескивание, межкристаллитная коррозия, питтинговая коррозия), то есть в тех случаях, когда потери полностью не характеризуют их коррозионную стойкость в атмосферных условиях;

- на определение коррозионных потерь металлов и сплавов в атмосферных условиях, коррозионная агрессивность которых определяется загрязнениями, характерными для целлюлозно-бумажных, химических, металлургических и других производств.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 9.008 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Термины и определения

ГОСТ 9.039 Единая система защиты от коррозии и старения. Коррозионная агрессивность атмосферы

ГОСТ 9.072 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Термины и определения

ГОСТ 9.301-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования

ГОСТ 9.308-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы ускоренных коррозионных испытаний

ГОСТ 9.909-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы, покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы испытаний на климатических испытательных станциях

ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.2.007.0 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.007.1 Система стандартов безопасности труда. Машины электрические вращающиеся. Требования безопасности

ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 380 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 849 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 859 Медь. Марки

ГОСТ 1050 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 1467 Кадмий. Технические условия

ГОСТ 1525 Прутки из сплава монель. Технические условия

ГОСТ 3640 Цинк. Технические условия

ГОСТ 4233 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4784 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки

ГОСТ 5272 Коррозия металлов. Термины

ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 14957 Сплавы магниевые деформируемые. Марки

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 19281 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия

________________

ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемых в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 5272, ГОСТ 9.008, ГОСТ 9.072.

4 Общие положения

4.1 Сущность метода заключается в определении коррозионных потерь на основании результатов комплекса ускоренных испытаний металлов и сплавов и значений параметров, характеризующих коррозионную агрессивность атмосферы по ГОСТ 9.039.

________________

Ускорение коррозии для условно-чистой (сельской) атмосферы (тип I по ГОСТ 15150) 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.

4.3 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.

Таблица 1

4.5 Продолжительность увлажнения поверхности адсорбционной и фазовой пленками влаги, а также концентрации коррозионно-активных агентов в воздухе для конкретных климатических условий устанавливают согласно ГОСТ 9.039.

4.6 При необходимости определения коррозионных потерь за длительное время (свыше одного года) расчет проводят по приложению А.

5 Требования к условиям проведения испытаний

5.1 Испытания по способу 1 проводят при относительной влажности воздуха 95% и температуре 5°С, 20°С и 40°С.

5.2 Испытания по способу 2 проводят при относительной влажности воздуха 100% и температуре 5°С, 20°С и 40°С.

5.5 Испытания проводят круглосуточно. Время испытаний отсчитывают с момента установления номинальных параметров режима.

Продолжительность вынужденных перерывов в испытаниях должна быть не более 48 ч. Продолжительность вынужденных перерывов в испытаниях и продолжительность промежуточных съемов образцов не входят в общую продолжительность испытаний.

5.6 Взвешивание образцов выполняют в условиях, установленных ГОСТ 12.1.005.

6 Требования к средствам измерений и оборудованию

6.1 Камера искусственного климата, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 9.308-85 (пункт 1.3.1), должна обеспечивать параметры с предельными отклонениями не более:

6.2 Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г по ГОСТ 24104.

6.4 Спектрофотометр (колориметр-нефелометр типа КФК-3КМ).

7 Требования к образцам для испытаний

Допускается применять образцы с такой же поверхностью, но другой формы (в виде дисков, цилиндров, стержней и т.п.), а также образцы, имитирующие детали или сборочные единицы.

7.2 Количество образцов для испытаний по способам 1 и 2 должно быть не менее 12 шт.

7.3 Количество образцов для испытаний по способам 3 и 4 должно быть не менее 15 шт.

7.4 Подготовка образцов к испытанию - по ГОСТ 9.909-86 (подраздел 1.4).

7.5 Образцы с покрытиями должны соответствовать ГОСТ 9.301-86 (раздел 2).

7.6 Маркировку образцов выполняют по ГОСТ 9.909-86 (пункт 1.2.9).

8 Требования к проведению испытаний и определению значений скорости и ускорения коррозии

8.1.1 Отбор образцов, подготовку к испытаниям и их маркировку выполняют в соответствии с требованиями раздела 7.

8.1.2 Оборудование применяют по 6.1, 6.2.

8.1.3 Условия проведения испытаний - по разделу 5.

8.1.4 Образцы помещают в камеру, после чего устанавливают температуру, соответствующую одному из значений, указанных в 5.1. Допускается помещать образцы в камеру, в которой заранее установлена заданная температура.

8.1.5 Образцы выдерживают в камере при заданной температуре не менее 30 мин, после чего создают требуемую относительную влажность воздуха.

8.1.6 Общая продолжительность испытаний должна составлять не менее 60 сут.

8.1.7 Съемы образцов из камеры искусственного климата следует выполнять через 10, 20, 40 и 60 сут.

8.1.8 Массу образцов после каждого съема определяют взвешиванием по ГОСТ 9.909-86 (пункт 1.4.5) с предварительной выдержкой их в эксикаторе с силикагелем или хлористым кальцием не менее 24 ч.

8.2.1 Отбор образцов, подготовку к испытаниям и их маркировку выполняют в соответствии с требованиями раздела 7.

8.2.2 Оборудование - по 6.1, 6.2.

8.2.3 Условия проведения испытаний - по разделу 5.

8.2.4 Образцы помещают в камеру, температуру и относительную влажность воздуха в которой устанавливают в последовательности, соответствующей одному из значений, указанных в 5.2, выдерживают в камере по 8.1.5, после чего поверхность образцов обрызгивают дистиллированной водой по ГОСТ 6709.

Обрызгивание образцов выполняют в течение 5 мин через каждые 4 ч с интенсивностью искусственного дождя от 3 до 10 мм/мин.

Примечание - Искусственный дождь создается посредством подачи воды через специальные форсуночные батареи, установленные в климатической камере.

8.2.5 Общая продолжительность испытаний должна составлять не менее 60 сут. Испытания проводят в соответствии с требованиями 5.5.

8.2.6 Съемы и взвешивание образцов выполняют по 8.1.7, 8.1.8.

8.3.1 Отбор образцов, подготовку к испытаниям и их маркировку выполняют в соответствии с требованиями раздела 7.

8.3.2 Оборудование - по 6.1, 6.2.

8.3.3 Условия проведения испытаний - по разделу 5.

8.3.4 Образцы помещают в камеру, в которой устанавливают заданную температуру и относительную влажность воздуха, в последовательности, указанной в 5.3, и выдерживают по 8.1.5, после чего в камеру вводят сернистый газ в одной из концентраций, указанных в 5.3.

8.3.5 Общая продолжительность испытаний должна составлять не менее 20 сут. Испытания проводят в соответствии с требованиями 5.5.

8.3.6 Съемы образцов из камеры искусственного климата следует выполнять через 4, 8, 12, 15 и 20 сут.

8.3.7 Взвешивание образцов выполняют по 8.1.8.

8.4.1 Отбор образцов, подготовку к испытаниям и их маркировку выполняют в соответствии с требованиями раздела 7.

8.4.2 Оборудование - по разделу 6.

8.4.3 Условия проведения испытаний - по разделу 5.

8.4.4 Образцы помещают в камеру, в которой устанавливают заданную температуру и относительную влажность воздуха в последовательности, указанной в 5.4, выдерживают по 5.5 и подвергают воздействию соляного тумана.

8.4.5 Распыление выполняют один раз в сутки от 5 до 15 мин в зависимости от заданной величины выпадения хлоридов и конструкции аппарата.

8.4.7 Общая продолжительность испытаний должна составлять не менее 20 сут.

8.4.8 Съемы образцов следует выполнять через 4, 8, 12, 15 и 20 сут.

8.4.9 Взвешивание образцов выполняют по 8.1.8.

9 Обработка результатов испытаний

9.1.1 Критерием оценки результатов ускоренных испытаний является изменение массы образцов металлов и сплавов.

9.1.2 По полученным результатам находят среднее арифметическое значение изменения массы образцов, по которой строят кривые в координатах "коррозионные потери - время" для температур 5°С, 20°С и 40°С.

9.3.1 Обработку результатов производят по 9.1.1-9.1.3.

9.4.1 Обработку результатов производят по 9.1.1-9.1.3.

9.4.5 Пример определения коррозионных потерь цинка приведен в приложении В.

10 Правила оформления результатов испытаний

Протокол испытаний должен быть оформлен по ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 (подраздел 7.8) с указанием следующих основных сведений:

а) ссылка на настоящий стандарт;

б) все сведения, необходимые для идентификации покрытия;

в) тип образца, его размеры;

г) результаты испытаний согласно разделу 9;

д) любые отклонения, не предусмотренные настоящим стандартом;

е) дата проведения испытаний.

11 Требования безопасности

11.1 При проведении работ по подготовке образцов и оборудования к испытаниям и при проведении испытаний необходимо учитывать возможность действия следующих опасных производственных факторов на организм человека:

а) воздействие растворов кислот и щелочей;

б) воздействие сернистого газа;

в) воздействие паров органических растворителей;

г) опасность поражения электрическим током.

11.2 Подготовку образцов и проведение испытаний следует проводить в соответствии с требованиями безопасности по ГОСТ 9.308.

11.3 Безопасность используемого электрооборудования должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.019.

11.4 Персонал должен быть ознакомлен со степенью токсичности применяемых веществ и с требованиями безопасности, установленными ГОСТ 12.1.007.

11.5 Уровни концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должны превышать предельно допустимых значений, установленных ГОСТ 12.1.005.

11.6 Вентиляция в помещении для проведения работ по подготовке поверхности образцов должна удовлетворять требованиям ГОСТ 12.4.021.

11.7 При проведении испытаний в камере и установке типа "коррозионное колесо" необходимо соблюдать требования безопасности по ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 12.2.007.1.

Приложение А

(рекомендуемое)

Определение ожидаемых коррозионных потерь за длительное время эксплуатации

Таблица А.1

Приложение Б

(справочное)

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

Таблица Б.1

Приложение В

(справочное)

Пример определения коррозионных потерь цинка в приморском районе

Коррозионная агрессивность атмосферы данного 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;

Определение скорости коррозии цинка выполняют в следующей последовательности:

а) проводят ускоренные испытания цинковых образцов способами 1 и 2 по 8.1, 8.2;

б) по результатам испытаний строят кривые в координатах "коррозионные потери - время" для температур 5°С, 20°С и 40°С по 9.1, 9.2;

в) по данным кривым рассчитывают установившуюся скорость коррозии для каждой температуры и затем строят кривые в координатах "скорость коррозии - температура", как показано на рисунках В.1 и В.2;

Рисунок В.1

Рисунок В.2

д) проводят ускоренные испытания образцов способом 4 по 8.4 и строят кривые в координатах "коррозионные потери - время" для каждого значения выпадения хлоридов;

е) по каждой кривой определяют установившуюся скорость коррозии (аналогично перечислению в)) для каждого значения выпадения хлоридов и строят кривую в координатах "скорость коррозии - выпадение хлоридов", как показано на рисунке В.3;

Рисунок В.3