不锈钢水切亮条防腐试验关联性及评价

张俏 张雯

（北京汽车股份研究院）

随着人们对轿车外观要求的提高，整车防腐性能开发日益被重视，采用合理的试验方法和评价对防腐性能开发尤为关键[1-2]。目前国内外厂商普遍采用整车道路强化腐蚀试验模拟汽车自然使用中的耐蚀性能，用实验室加速腐蚀试验对零部件防腐性能进行要求。但在管控过程中发现，整车试验与实验室加速腐蚀试验结果不存在可靠的关联性。处于高可见区域的不锈钢水切亮条，易出现满足零部件耐蚀性要求，但在整车腐蚀试验中很快出现腐蚀的情况[3-4]。针对以上问题，文章选取不锈钢水切亮条同时进行实验室加速腐蚀试验和整车道路强化腐蚀试验，并结合车辆售后实际情况，提出了合理的水切亮条防腐技术要求。

1 汽车及零部件腐蚀试验方法

1.1 整车道路强化腐蚀试验

1.1.1 试验方法

整车道路强化腐蚀试验是综合整车实际应用工况的一种加速腐蚀试验方法，一般包括砂石路预破坏、各种路况行驶（碎石路、高速路、盐水路及驻坡等）、盐雾喷射、高温高湿和静置。通过试验，考察汽车在结构、工艺及材料等方面的耐腐蚀性，为提升产品的防腐蚀性能提供依据。现阶段，国内各主机厂主要参照QC/T 732—2005《乘用车强化腐蚀试验方法》进行整车试验。通常，1个试验循环周期为24 h，模拟了8种汽车实际使用中最常见的工况（如图1所示），每10个试验循环等效1个腐蚀年[5-9]。

图1 整车道路强化腐蚀试验工况

1.1.2 试验强度

汽车的使用区域广泛，由于不同区域气候条件的不同，同一材料通常具有不同的腐蚀速率。根据中国腐蚀与防护网，实际自然环境下，普通冷轧钢st12在2006—2007年期间，在7个城市的腐蚀强度，如图2所示。

图2 普通冷轧钢st12在7个城市的腐蚀强度

综合不同典型城市的腐蚀强度，并对比其他主机厂整车道路强化腐蚀试验强度，通常选定整车腐蚀试验强度为 70 μm/a。

1.2 零部件腐蚀试验

盐雾试验和循环腐蚀试验是现阶段2种主要的零部件加速腐蚀试验方法[10]。

1.2.1 盐雾试验

盐雾试验是检验金属零部件耐湿性的重要手段，主要分为中性盐雾试验（NSS）、乙酸盐雾试验（AASS）和铜加速乙酸盐雾试验（CASS），具体试验方法可参见GB/T10125—2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》。其中，中性盐雾试验使用最为广泛，它是将样片暴露于盐雾箱中，利用喷雾装置将质量分数为5%左右的氯化钠溶液转变成盐雾，进行自由沉降，使盐雾能均匀地落在试样表面，并通过维持盐液膜的经常性更新，使金属表面加速腐蚀，适用于金属及其合金或有机覆盖层，阳极氧化膜和转化膜等。

1.2.2 循环腐蚀试验

循环腐蚀试验是将腐蚀介质、盐雾、湿热和干燥周期等进行不同组合，进而综合模拟汽车零部件在大气环境中腐蚀的试验方法。循环盐雾试验中温度、湿度和腐蚀介质会发生交替变换，相对盐雾试验的单一性，更接近户外自然状态。世界大部分先进的汽车公司都将循环腐蚀试验作为汽车零部件耐腐蚀性能的评价方法，国内自主企业正在进行相关研究和转化[11-13]。

2 不锈钢水切亮条腐蚀试验关联性及评价指标

2.1 研究思路

对耐蚀性要求不同的不锈钢水切亮条，采用整车道路强化腐蚀试验与实验室盐雾等加速试验相互验证方式，旨在建立不锈钢水切亮条在整车道路强化腐蚀试验和实验室数据之间的关联性，同时调查售后车辆不锈钢水切亮条实际腐蚀情况，最终确定合理的不锈钢水切亮条防腐技术和整车道路强化腐蚀试验评价标准[14-15]。

不锈钢水切亮条整车与零部件腐蚀关联性研究项目一般包含中性盐雾试验、循环腐蚀试验、整车道路强化腐蚀试验等多种试验项目，但现阶段，自主车企水切亮条的零部件防腐指标通常是按中性盐雾试验要求，为与前期数据保持对应关系，此次主要研究中性盐雾试验与整车道路强化腐蚀试验的关联性。因此，选取耐蚀性要求不同的2种不锈钢水切亮条，A组进行实验室中性盐雾腐蚀试验，B组随车进行海南整车道路强化腐蚀试验，并分别定期对试样进行观察和腐蚀评级，最终根据锈蚀情况，建立中性盐雾试验与整车道路强化腐蚀试验之间的关联性，如图3所示。

图3 不锈钢水切亮条腐蚀关联性研究思路

2.2 试验检测与结果

选取耐中性盐雾240 h无红锈和480 h无红锈的2种不锈钢水切亮条（分别为1#和2#），分别进行中性盐雾试验（A组）和整车道路强化腐蚀试验（B组）。对A组试样，240～480 h定期进行腐蚀情况评级；对B组试样每10个循环，进行腐蚀情况评级。根据整车6年外观无明显腐蚀要求，选取整车道路强化腐蚀试验前60次循环的试验结果进行研究。

研究发现，不同耐蚀性的水切亮条在2组试验中，随试验进展，锈蚀情况有所差异。其中，耐蚀性较弱的1#不锈钢水切亮条在中性盐雾试验和整车道路强化腐蚀试验中表现均劣于2#不锈钢水切亮条，但2种腐蚀试验，不存在明确的对应关系。

A，B组试验中2种试样的具体锈蚀情况，如图4和图5所示。

图4 中性盐雾试验（A组）中不锈钢水切亮条锈蚀情况

图5 整车道路强化腐蚀试验（B组）中不锈钢水切亮条锈蚀情况

对2组试验进行锈蚀情况评级（参照海南所的整车腐蚀评级），A组中性盐雾试验中，1#不锈钢水切亮条在240 h首次出现比较轻微的1级腐蚀，480 h后，腐蚀等级发展为2级；而耐蚀性较强的2#水切亮条在A组试验480 h后，情况良好，未出现可见腐蚀，A组试验中试样锈蚀情况对应评级，如表1所示。

表1 A组试验中试样锈蚀情况对应评级 级

B组整车道路强化腐蚀试验中，2种试样均出现了一定的锈蚀。其中10次循环时，1#水切亮条即出现可见的3级锈蚀，30次循环出现比较明显的4级锈蚀，到60次循环后发展为较严重的6级锈蚀；2#水切亮条，在30次循环首次出现可见的2级锈蚀，且试验进行到60次循环，腐蚀情况无加剧表现，依旧为较轻微的2级，对应评级，如表2所示。

表2 B组试验中试样锈蚀情况对应评级 级

2.3 售后实际情况

对2种耐蚀性不同的不锈钢水切亮条在售后5 000辆车的表现情况进行了收集和统计，受销售时间影响，1#试样售后调查时间为1年，2#试样售后调查时间为3年。统计发现，1#试样售后1年时，10辆以下车出现轻微锈蚀（顾客未抱怨），2#试样售后3年，未出现锈蚀。

3 结论

1）满足中性盐雾试验480 h无红锈的2#不锈钢水切亮条，在整车道路强化腐蚀试验和售后实际环境中的表现，明显优于中性盐雾试验240 h无红锈的1#不锈钢水切亮条。

2）结合1#试样在1年售后出现轻微锈蚀的情况发现，在整车道路强化腐蚀试验10次循环时，不锈钢水切亮条应不允许出现3级及以上锈蚀。

3）结合2#试样在3年售后无锈蚀的情况发现，不锈钢水切亮条在整车道路强化腐蚀30次循环时，允许出现2级及以下锈蚀。

4）考虑到实验室循环腐蚀试验更接近零部件户外自然状态，且现阶段售后数据不足的情况。后续建议研究不锈钢水切亮条实验室循环腐蚀试验和整车道路强化腐蚀试验以及售后实际情况的对应关系，并根据对应情况，进一步优化不锈钢水切亮条的防腐技术要求及其在整车道路强化腐蚀试验的评价指标。