Informazioni sulle prove
La prova resistenza corrosione è una verifica di laboratorio che valuta la capacità di un materiale, di un rivestimento protettivo o di un componente finito di resistere al degrado causato dall'esposizione ad ambienti aggressivi, quali atmosfere saline, condensa umida, soluzione acida o basica e gas corrosivi come l'anidride solforosa o il solfuro di idrogeno. La prova resistenza corrosione viene applicata in settori quali l'automotive, l'aerospaziale, l'elettronica, la costruzione navale, l'industria chimica, le infrastrutture civili e la produzione di trattamenti superficiali come zincature, cromature, anodizzazioni e verniciature a polvere. I risultati consentono di comparare formulazioni, verificare l'efficacia di sistemi protettivi, controllare la qualità della produzione in serie e studiare il comportamento a lungo termine di leghe metalliche e materiali polimerici in condizioni accelerate di servizio.
Lo scopo della prova è quantificare, in modo riproducibile e in tempi ridotti, i fenomeni di corrosione che nel mondo reale richiederebbero mesi o anni per manifestarsi: formazione di ruggine bianca o rossa, ossidi, pits, crepe da corrosione sotto tensione, sfogliamento del rivestimento, perdita di massa e riduzione delle proprietà meccaniche. Le tecniche coinvolte comprendono l'esposizione in camera a nebbia salina neutra, acida o con cloruro di rame, i cicli alternati di nebbia, essiccazione e umidità, l'esposizione a condensa ad acqua o ad anidride solforosa, l'immersione statica o ciclica in elettroliti, nonché metodi elettrochimici come la polarizzazione, la spettroscopia di impedenza elettrochimica e la misura del potenziale a circuito aperto, che forniscono informazioni cinetiche sul meccanismo di degrado.
Il processo tipico parte dalla definizione del ciclo di prova e dei criteri di accettazione in base al materiale e alla norma applicabile, segue la preparazione dei provini con pulizia, marcatura e misura delle dimensioni, quindi l'esposizione in camera climatica o in cella elettrochimica per la durata prescritta, che può andare da poche ore a diverse migliaia di ore. I parametri centrali comprendono la concentrazione e il pH della soluzione di cloruro di sodio, la temperatura di esposizione, il tasso di raccolta della nebbia, la durata del ciclo, l'angolo di inclinazione dei provini e l'intervallo di ispezione. Al termine si procede alla valutazione dell'aspetto, alla rimozione dei prodotti di corrosione, alla determinazione della perdita di massa per unità di superficie, alla caratterizzazione dei difetti mediante microscopia ottica ed elettronica e, dove richiesto, alla prova meccanica post-esposizione per misurare il degrado delle prestazioni strutturali.
La prova copre sia materiali metallici come acciai al carbonio, acciai inossidabili austenitici, ferritici e duplex, leghe di alluminio, rame, titanio, nichel e zinco, sia prodotti finiti come bulloneria, connettori elettrici, scocche, telai, tubazioni, radiatori, schede elettroniche e componenti verniciati. La scelta del metodo dipende dall'ambiente di servizio simulato: la nebbia salina neutra riproduce ambienti marini, i cicli corrosivi simulano l'esposizione reale con variazioni di umidità e temperature, le prove elettrochimiche forniscono dati quantitativi sulla velocità di corrosione e sulla resistenza alla polarizzazione dei rivestimenti.
Elementi di prova
- Camera per cicli corrosivi alternati in grado di gestire in sequenza nebbia, essiccazione con aria riscaldata e condensa, per prove su componenti automotive e strutturali.
- Camera a condensa per esposizione a vapore acqueo a 40 °C o ad atmosfera con anidride solforosa, impiegata per simulare ambienti industriali.
- Camera climatica a gas aggressivi per H2S, SO2, NO2 e Cl2 utilizzata nella prova di condotte e contatti elettrici placcati.
- Potensiostato e galvanostato multicanale per misure di polarizzazione, impedenza elettrochimica e correnti di coppia galvanica.
- Cella elettrochimica a tre elettrodi con elettrodo di riferimento a calomelani o ad argento/cloruro d'argento e controelettrodo di platino.
- Misuratore di spessore di rivestimento a correnti indotte e a induzione magnetica per acciai e substrati non magnetici, con sonde per superfici piatte e curve.
- Microscopio stereoscopico con ingrandimenti da 7x a 80x dotato di camera per la documentazione dell'aspetto e della classificazione della corrosione.
- Microscopio ottico metallografico fino a 1000x per l'esame di sezioni, bordi grano attaccati e morfologia dei pits.
- Microscopio elettronico a scansione con microanalisi a dispersione di energia per la caratterizzazione dei prodotti di corrosione e degli attacchi localizzati.
- Bilancia analitica con risoluzione di 0,1 mg per la determinazione della perdita di massa dei provini prima e dopo la rimozione dei prodotti di corrosione.
- Stufa a circolazione d'aria per l'essiccazione dei campioni prima della pesata e per la fase di essiccazione nei cicli alternati.
- Misuratore di pH e conduttività con elettrodi compensati in temperatura per il controllo periodico delle soluzioni nebulizzate e raccolte.
- Termoigrometro registratore per il monitoraggio continuo di temperatura e umidità relative in camera e nel laboratorio di condizionamento.
- Dispositivo di taglio a croce con lame multipla per la prova di aderenza dei rivestimenti prima e dopo l'esposizione corrosiva.
- Macchina di prova a trazione per la valutazione della degradazione delle proprietà meccaniche dopo esposizione.
- Durometro per la misura della durezza superficiale prima e dopo prova, utile a rilevare l'indebolimento da corrosione selettiva.
- Apparecchio per la rimozione elettrolitica o chimica dei prodotti di corrosione secondo procedure di pulizia controllata che non attacchino il metallo base.
Riepilogo
La prova resistenza corrosione copre l'esposizione in nebbia salina neutra e acida, i cicli alternati di nebbia, essiccazione e condensa, le atmosfere a gas aggressivi, le immersioni e le tecniche elettrochimiche, applicate a metalli, rivestimenti, componenti finiti e giunzioni saldate. Il servizio si estende dai materiali metallici comuni alle leghe speciali, con tempi di lavorazione abituali tra 7 e 15 giorni lavorativi, estensibili in funzione della durata dell'esposizione e del numero di elementi richiesti.