La prueba de niebla salina (o prueba de niebla salina ) es un método de prueba de corrosión popular y estandarizado que se utiliza para comprobar la resistencia a la corrosión de materiales y revestimientos de superficies . Por lo general, los materiales que se van a ensayar son metálicos (aunque también se pueden ensayar piedra, cerámica y polímeros) y están acabados con un revestimiento superficial destinado a proporcionar cierto grado de protección contra la corrosión al metal subyacente.
La prueba de niebla salina es una prueba de corrosión acelerada que produce un ataque corrosivo a las muestras recubiertas para evaluar (principalmente comparativamente) la idoneidad del recubrimiento para su uso como acabado protector. La aparición de productos de corrosión ( óxido u otros óxidos) se evalúa después de un período de tiempo predeterminado. La duración de la prueba depende de la resistencia a la corrosión del revestimiento; En general, cuanto más resistente a la corrosión sea el revestimiento, mayor será el período de prueba antes de que aparezca corrosión u óxido.
La prueba de niebla salina es una de las pruebas de corrosión más extendidas y establecidas desde hace mucho tiempo. ASTM B117 fue la primera norma de niebla salina reconocida internacionalmente, publicada originalmente en 1939. Otras normas relevantes importantes son ISO 9227, JIS Z 2371 y ASTM G85.
Las pruebas de niebla salina son populares porque son relativamente económicas, rápidas, bien estandarizadas y razonablemente repetibles. Aunque puede haber una correlación débil entre la duración de la prueba de niebla salina y la vida útil esperada de un recubrimiento en ciertos recubrimientos como el acero galvanizado en caliente , esta prueba ha ganado popularidad mundial debido a su bajo costo y resultados rápidos. La mayoría de las cámaras de pulverización de sal hoy en día NO se utilizan para predecir la resistencia a la corrosión de un recubrimiento, sino para mantener procesos de recubrimiento como pretratamiento y pintura, galvanoplastia, galvanización y similares, de forma comparativa. Por ejemplo, los componentes pretratados + pintados deben pasar 96 horas de pulverización de sal neutra para ser aceptados para la producción. El incumplimiento de este requisito implica inestabilidad en el proceso químico del pretratamiento, o en la calidad de la pintura, lo que debe ser atendido de inmediato para que los próximos lotes sean de la calidad deseada. Cuanto más larga sea la prueba de corrosión acelerada, más tiempo permanecerá el proceso fuera de control y mayor será la pérdida en forma de lotes no conformes. Por lo tanto, la aplicación principal de la prueba de niebla salina es permitir realizar comparaciones rápidas entre la resistencia a la corrosión real y esperada . Por lo general, el tiempo que tardan en aparecer los óxidos en las muestras sometidas a prueba se compara con las expectativas para determinar si la prueba se pasa o no. Por este motivo, la prueba de niebla salina se utiliza con mayor frecuencia en una función de auditoría de calidad, donde, por ejemplo, se puede utilizar para comprobar la eficacia de un proceso de producción, como el revestimiento de la superficie de una pieza metálica. La prueba de niebla salina tiene poca aplicación para predecir cómo los materiales o revestimientos de superficies resistirán la corrosión en el mundo real, porque no crea, replica ni acelera las condiciones corrosivas del mundo real. Para ello son más adecuados los ensayos de corrosión cíclica .
El aparato de prueba consiste en un gabinete/cámara de prueba cerrado, donde se atomiza una solución de agua salada (NaCl al 5%) por medio de una(s) boquilla(s) rociadora(s) usando aire presurizado. Esto produce un ambiente corrosivo de densa niebla de agua salada (también conocida como niebla o rocío) en la cámara, de modo que las muestras de prueba expuestas a este ambiente están sujetas a condiciones severamente corrosivas. Los volúmenes de las cámaras varían de un proveedor a otro. Si existe un volumen mínimo requerido por una norma de prueba de niebla salina en particular, esto se indicará claramente y deberá cumplirse. Existe un consenso histórico general de que las cámaras más grandes pueden proporcionar un entorno de prueba más homogéneo.
Las variaciones de las soluciones de prueba de niebla salina dependen de los materiales que se van a probar. La prueba más común para materiales a base de acero es la prueba de pulverización de sal neutra (a menudo abreviada como NSS), que refleja el hecho de que este tipo de solución de prueba se prepara con un pH neutro de 6,5 a 7,2. Para mantener un pH neutro, se agrega ácido clorhídrico o hidróxido de sodio para reducir o aumentar el pH al rango requerido. Los resultados se representan generalmente como horas de prueba en NSS sin aparición de productos de corrosión (por ejemplo, 720 h en NSS según ISO 9227). Algunas empresas y normas también suelen especificar soluciones de agua de mar sintéticas. A otras soluciones de prueba se les agregan otros productos químicos , incluido el ácido acético (a menudo abreviado como ASS) y el ácido acético con cloruro de cobre (a menudo abreviado como CASS), cada uno elegido para la evaluación de recubrimientos decorativos, como cobre-níquel-cromo galvanizado, cobre-níquel-cromo galvanizado, níquel o aluminio anodizado . Estas soluciones de prueba acidificadas generalmente tienen un pH de 3,1 a 3,3.
Algunas fuentes no recomiendan el uso intercambiable de gabinetes de prueba ASS o CASS para pruebas NSS, debido al riesgo de contaminación cruzada . Se afirma que es muy difícil limpiar a fondo el gabinete después de la prueba CASS. ASTM no aborda este tema, pero ISO 9227 no lo recomienda y, si se debe hacer, recomienda una limpieza profunda.
Aunque la mayoría de las pruebas de niebla salina son continuas, es decir; Las muestras sometidas a prueba están expuestas a la generación continua de niebla salina durante toda la prueba; algunas no requieren dicha exposición. Estas pruebas se denominan comúnmente pruebas de niebla salina modificada. ASTM G85 es un ejemplo de una norma de prueba que contiene varias pruebas de niebla salina modificadas que son variaciones de la prueba básica de niebla salina.
ASTM G85 [1] es la norma de prueba mundial más popular que cubre pruebas de niebla salina modificada. Hay cinco pruebas de este tipo en total, denominadas en ASTM G85 como anexos A1 a A5.
Muchas de estas pruebas modificadas surgieron originalmente dentro de un sector industrial particular , para abordar la necesidad de una prueba de corrosión capaz de replicar los efectos de la corrosión natural y acelerar estos efectos.
Esta aceleración surge mediante el uso de soluciones de niebla salina alteradas químicamente, a menudo combinadas con otros climas de prueba y, en la mayoría de los casos, el ciclo relativamente rápido de estos climas de prueba a lo largo del tiempo. Aunque son populares en ciertas industrias, las pruebas de niebla salina modificada en muchos casos han sido reemplazadas por las pruebas de corrosión cíclica (CCT). El tipo de cámaras de prueba ambientales utilizadas para las pruebas de niebla salina modificada según ASTM G85 son generalmente similares a las cámaras utilizadas para las pruebas según ASTM B117. , pero a menudo tendrá algunas características adicionales, como un sistema de control automático del ciclo climático.
ASTM G85 Anexo A1 – Prueba de pulverización de sal con ácido acético (no cíclico) Esta prueba se puede utilizar para determinar la resistencia relativa a la corrosión del cromado decorativo en acero y fundición a presión a base de zinc cuando se expone a un clima de pulverización de sal con ácido acético a una temperatura elevada. temperatura. Esta prueba también se conoce como prueba ASS. Las muestras de prueba se colocan en una cámara cerrada y se exponen a una pulverización indirecta continua de una solución de agua salada, preparada de acuerdo con los requisitos de la norma de prueba y acidificada (pH 3,1–3,3) mediante la adición de ácido acético. Este spray se fija para que caiga sobre las muestras a una velocidad de 1 a 2 ml/80 cm 2 /hora, en una temperatura de la cámara de 35 °C. Este clima se mantiene en condiciones constantes de estado estacionario. La duración de la prueba es variable. [2]
ASTM G85 Anexo A2 – Prueba de niebla salina acidificada (cíclica).
Esta prueba se puede utilizar para probar la resistencia relativa a la corrosión de las aleaciones de aluminio cuando se exponen a un clima cambiante de niebla salina de ácido acético, seguido de secado al aire, seguido de alta humedad, todo a una temperatura elevada. Esta prueba también se conoce como prueba MASTMAASIS. Las muestras de prueba se colocan en una cámara cerrada y se exponen a un clima cambiante que comprende el siguiente ciclo repetitivo de 3 partes. 0,75 horas de exposición a una pulverización indirecta continua de una solución de agua salada, preparada de acuerdo con los requisitos de la norma de prueba y acidificada (pH 2,8–3,0) mediante la adición de ácido acético. Este spray se fija para que caiga sobre las muestras a una velocidad de 1 a 2 ml/80 cm 2 /hora. A esto le sigue una exposición de 2 horas a un clima de secado (purga) al aire. A esto le siguen 3,25 horas de exposición a un clima de alta humedad que aumenta gradualmente hasta entre 65% RH y 95% RH. Todo el ciclo de prueba se realiza a una temperatura constante de la cámara de 49 °C. El número de repeticiones del ciclo y por tanto la duración de la prueba es variable. [2]
ASTM G85 Anexo A3 – Prueba de acidificación de agua de mar (cíclica)
Esta prueba se puede utilizar para probar la resistencia relativa a la corrosión de aleaciones de aluminio y otros metales recubiertos o no recubiertos, cuando se exponen a un clima cambiante de agua de mar sintética acidificada , seguido de una alta humedad, ambos a una temperatura elevada. Esta prueba también se conoce como prueba SWAAT. Las muestras de prueba se colocan en una cámara cerrada y se exponen a un clima cambiante que comprende el siguiente ciclo repetitivo de 2 partes. Primero, una exposición de 30 minutos a una pulverización indirecta continua de una solución de agua de mar sintética, preparada de acuerdo con los requisitos de la norma de prueba y acidificada (pH 2,8–3,0) mediante la adición de ácido acético. Este spray se fija para que caiga sobre las muestras a una velocidad de 1 a 2 ml/80 cm 2 /hora. A esto le sigue una exposición de 90 minutos a un clima de alta humedad (por encima del 98 % de humedad relativa). Todo el ciclo de prueba se realiza a una temperatura constante de la cámara de 49 °C (puede reducirse a 24–35 °C para muestras con recubrimiento orgánico). El número de repeticiones del ciclo y por tanto la duración de la prueba es variable. [2]
ASTM G85 Anexo A4 – SO
2Prueba de niebla salina (cíclica)
Esta prueba se puede utilizar para probar la resistencia relativa a la corrosión de muestras de productos que probablemente encuentren una combinación de SO.
2/salino/lluvia ácida durante su vida útil habitual. Las muestras de prueba se colocan en una cámara cerrada y se exponen a 1 de 2 posibles ciclos climáticos cambiantes. En cualquier caso, la exposición a la niebla salina puede ser agua salada o agua de mar sintética preparada de acuerdo con los requisitos de la norma de prueba. Las partes deberán acordar el ciclo de prueba y las soluciones de pulverización más adecuados.
El primer ciclo climático comprende una pulverización indirecta continua de una solución de agua salada neutra (pH 6,5-7,2) y agua de mar sintética, que cae sobre las muestras a una velocidad de 1-2 ml/80 cm 2 /hora. Durante esta pulverización, la cámara se dosifica con SO
2gas a razón de 35 cm 3 /minuto/m 3 de volumen de la cámara, durante 1 hora cada 6 horas de pulverización. Todo el ciclo de prueba se realiza a una temperatura constante de la cámara de 35 °C. El número de repeticiones del ciclo y por tanto la duración de la prueba es variable.
El segundo ciclo climático comprende 0,5 horas de pulverización indirecta continua de una solución de agua salada neutra (pH 6,5-7,2)/agua de mar sintética, que cae sobre las muestras a una velocidad de 1-2 ml/80 cm 2 /hora. A esto le sigue 0,5 horas de dosificación con SO
2gas a razón de 35 cm 3 /minuto/m 3 de volumen de la cámara. A esto le siguen 2 horas de remojo con alta humedad. Todo el ciclo de prueba se realiza a una temperatura constante de la cámara de 35 °C. El número de repeticiones del ciclo y por tanto la duración de la prueba es variable. [2]
ASTM G85 Anexo A5 – Prueba seca/niebla salina de electrolito diluido (cíclica)
Esta prueba se puede utilizar para probar la resistencia relativa a la corrosión de pinturas sobre acero cuando se exponen a un clima cambiante de niebla salina diluida a temperatura ambiente, seguido de secado al aire a temperatura elevada. Es una prueba popular en la industria de revestimientos de superficies, donde también se la conoce como prueba PROHESION. Las muestras de prueba se colocan en una cámara cerrada y se exponen a un clima cambiante con el siguiente ciclo de 2 partes. Primero, una exposición de 1 hora a una pulverización indirecta continua de una solución de agua salada, preparada de acuerdo con los requisitos de la norma de prueba y acidificada (pH 3,1–3,3) mediante la adición de ácido acético. Este spray se fija para que caiga sobre las muestras a una velocidad de 1 a 2 ml/80 cm 2 /hora, en una temperatura ambiente de la cámara (21 a 27 °C). A esto le sigue una exposición de 1 hora a un clima de secado (purga) al aire a 35 °C. El ciclo se repite hasta alcanzar la duración deseada. [2]
La construcción de la cámara, el procedimiento de prueba y los parámetros de prueba están estandarizados bajo normas nacionales e internacionales, como ASTM B 117 e ISO 9227. Estas normas describen la información necesaria para realizar esta prueba; parámetros de prueba como temperatura, presión del aire de la solución rociada, preparación de la solución de rociado, concentración, pH , etc. Es necesario verificar diariamente los parámetros de prueba para demostrar el cumplimiento de los estándares, por lo que se deben mantener registros en consecuencia. ASTM B117 e ISO 9227 se utilizan ampliamente como estándares de referencia. Los gabinetes de prueba se fabrican según los requisitos aquí especificados.
Sin embargo, estas normas de prueba no proporcionan información sobre los períodos de prueba de los recubrimientos a evaluar, ni sobre la aparición de productos de corrosión en forma de sales. Los requisitos se acuerdan entre el cliente y el fabricante. En la industria automotriz, los requisitos se especifican en las especificaciones de materiales. Diferentes recubrimientos tienen un comportamiento diferente en la prueba de niebla salina y, en consecuencia, la duración de la prueba diferirá de un tipo de recubrimiento a otro. Por ejemplo, una pieza típica de zinc galvanizado y acero pasivado amarillo dura 96 horas en la prueba de niebla salina sin óxido blanco . Las piezas de acero galvanizado-níquel pueden durar más de 720 horas en prueba NSS sin óxido rojo (o 48 horas en prueba CASS sin óxido rojo). Los requisitos se establecen en la duración de la prueba (horas) y los recubrimientos deben cumplir con períodos mínimos de prueba.
El agua de mar artificial que a veces se utiliza para las pruebas de niebla salina se puede encontrar en ASTM International . El estándar para el agua de mar artificial es ASTM D1141-98, que es la práctica estándar para la preparación de agua de océano sustituta.
Los recubrimientos típicos que se pueden evaluar con este método son:
Las superficies galvanizadas en caliente generalmente no se prueban en una prueba de niebla salina (ver ISO 1461 o ISO 10684). La galvanización en caliente produce carbonatos de zinc cuando se expone a un entorno natural, protegiendo así el metal de recubrimiento y reduciendo la tasa de corrosión. Los carbonatos de zinc no se producen cuando una muestra galvanizada en caliente se expone a una niebla salina, por lo tanto, este método de prueba no proporciona una medición precisa de la protección contra la corrosión. ISO 9223 brinda pautas para la medición adecuada de la resistencia a la corrosión de muestras galvanizadas en caliente.
Las superficies pintadas con un revestimiento subyacente galvanizado en caliente se pueden probar según este método. Consulte la norma ISO 12944-6.
Los períodos de prueba varían desde unas pocas horas (por ejemplo, 8 o 24 horas para acero fosfatado) hasta más de un mes (por ejemplo, 720 horas para revestimientos de zinc-níquel, 1.000 horas para determinados revestimientos de escamas de zinc).
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