CN114324132A - 一种加速测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属材料耐蚀性能测试领域,具体涉及一种加速测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法,用到了一种加速腐蚀的装置,其包括固定座、限位机构以及喷射装置,固定座包括底座、左右两个侧面以及后侧面,底座上开设有通孔,限位机构包括位于同一平面分别贯穿两个侧面的转轴,转轴的顶端均固定有用于夹持待测器件的夹持机构,转轴外接转动装置,喷射装置的喷嘴位于底座上,经由通孔流出的腐蚀液与喷射装置相连通;配制了合适的腐蚀液,使用时,将待测器件固定在两个夹持结构中间,通过外接转动装置控制其转动;通过喷射装置控制腐蚀液的喷出。本发明通过测试已成型后的座椅角度调节器的耐蚀性,比测试未成型原材料的耐蚀性更科学、更直接有效。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料耐蚀性能测试领域,具体涉及一种加速测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法。
背景技术
车用座椅调节器是汽车上常见的受力器件,长久以来,设计者主要关注其受力承载,但在实际工程中,引起其断裂失效的原因有多种,因腐蚀的断裂也是其中之一。
虽然一般汽车零部件都会做耐蚀性测试,但大多都集中在零部件的原材料的耐蚀性分析,而对材料加工成型后的零部件,厂商基本只聚集于一些表面件的耐蚀性研究,对车内零部件几乎不研究。各种汽车金属材料在加工后形成相应的汽车零部件,由于增加了加工工序,零部件的耐蚀性和原材料的耐蚀性能实际有一定差异,尤其是在其各种零件的结合处、空隙处。
人皮肤中大约含有200万-500万个汗腺,以手掌、腋窝等部位最为丰富,大约每平方厘米平均约有600个汗腺。汗腺的主要使命是分泌汗液,一般每天的分泌量在400-600毫升之间,高温时可达1000毫升,而汗液中99%是水,故俗称汗水,另外还含有钠、钾等矿物质、氨基酸、脂肪酸、乳酸、尿酸、尿素等成。
在实际使用中,车用座椅调节器经常与人的手掌或皮肤相接触,虽其外有部分塑料护件包覆,但其外露部分长期和车内人体汗液接触也会有一定腐蚀,会在材料表面形成微孔或微裂纹形成一定的失效隐患。为节省测试时间,现有的加速耐蚀性测试——如盐雾试验,主要针对一些规则形状的样片,对于车用座椅调节器这类异形零件的耐蚀性测试基本忽略。因此,很有必要对成型以后的护套的耐腐蚀性进行测试,找到合适的测试方法并形成一定的标准。
发明内容
为了解决上述问题,本发明给出了一种测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法。
首先设计出一种专用加速腐蚀液,再将座椅角度调节器固定在加速腐蚀的装置上,腐蚀液通过喷嘴冲刷座椅角度调节器,以达到测试耐蚀性的效果;
所述加速腐蚀的装置,其包括固定座、用于固定待测器件的限位机构以及用于向待测器件表面喷射腐蚀液的腐蚀液喷射装置,所述固定座包括底座、左右两个侧面以及后侧面,所述底座上开设有可供腐蚀液流出的通孔,所述限位机构包括两个位于同一平面分别贯穿两个侧面的转轴,两个所述转轴的顶端相对固定有用于夹持待测器件的夹持机构,其中一个所述转轴外接转动装置,所述喷射装置的喷嘴位于底座上,经由所述通孔流出的腐蚀液与喷射装置相连通;
测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法具体步骤如下:
(1)配取合适的腐蚀液;
(2)取一件座椅角度调节器作为待测器件,将其固定在两个夹持结构中间,以防其在旋转过程中飞出,开启外接转动装置,并通过转动装置控制其转动速度;
(3)开启喷射装置,装腐蚀液容器中的腐蚀液通过其喷嘴喷出后冲击旋转着的待测器件,通过喷射装置调节腐蚀液的喷出速度;
(4)喷溅出的多余腐蚀液通过底座的通孔流出,集中收集在下面装腐蚀液的容器中;
所述腐蚀液可以是酸性腐蚀液或碱性腐蚀液。
进一步的,所述酸性腐蚀液的成分组成如下:1-1.5mol/L尿素、1-1.5mol/L NaCl、0.5-0.8mol/L MgCl2、9-12g/L乳酸,用水将各原料溶解后混合均匀,然后将其pH值调至4.0-6.0(优选用醋酸调节pH);
所述碱性腐蚀液的成分组成如下:0.2-0.5mol/L二水合磷酸氢二钠、0.5-1.0mol/L NaCl、0.5-1.0mol/L MgCl2,用水将各原料溶解后混合均匀,然后将其pH值调至8.0-10.0(优选用烧碱调节pH)。
进一步的,所述喷射装置(3)可以是多个,或者是具有多个喷嘴的喷射用装置,所述喷射装置(3)的喷嘴位于底座(11)上,且均布在固定状态下待测器件(4)的左右两边。
实际应用时,根据同样的试验环境,每一轮至少有3件平行测试样,并观察它们在至少8个小时加速腐蚀测试后,取其腐蚀最严重的情况为类环形零件的腐蚀失效的最底线状态(本发明所称失效底线状态,根据具体的工程经验,当被测试的样品在200-300倍的电镜视野下观察时,其表面的腐蚀产物覆盖面积超过整个观察区域的50%以上或将其表面腐蚀产物清理后,所留下的腐蚀凹坑的直径超过70微米时,在后继的扭转力学测试上,此类环形零件更易发生扭转后断裂失效,所以称为“失效底线状态”)。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点和有益效果:
1.车用座椅角度调节器护圈的腐蚀性测试以往极少研究,相关研究也仅局限在其原材料的耐蚀性。本发明的方法,直接通过测试已成型后的座椅角度调节器的耐蚀性,比测试其未成型原材料的耐蚀性更科学、更直接有效。
2.由于耐蚀性测试是个动态过程。整个测试系统可以认为是时间可调节的系统。通过调节测试时间、腐蚀液的浓度等因素来控制其测试进度。
3.该方法可解决类似异形件的耐蚀性测试的问题,并有效评估类似器件的失效时间。
附图说明
图1为本发明的方法中所用加速腐蚀装置的结构示意图;
图2为实施例1中不同加速耐蚀性测试时长下试样的扫描电镜图;
图3为实施例2中不同加速耐蚀性测试时长下试样的扫描电镜图;
其中,1-固定座;11-底座;12-侧面;13-后侧面;14-通孔;2-限位机构;21-转轴;22-夹持机构;3-喷射装置;4-待测器件。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做具体阐释。
如图1所示,以下实施例用到的加速腐蚀的装置,其包括固定座1、用于固定待测器件4的限位机构2以及用于向待测器件4表面喷射腐蚀液的腐蚀液喷射装置3,所述固定座1包括底座11、左右两个侧面12以及后侧面13,所述底座11上开设有可供腐蚀液流出的通孔14,所述限位机构2包括两个位于同一平面分别贯穿两个侧面12的转轴21,两个所述转轴21的顶端相对固定有用于夹持待测器件4的夹持机构22,其中一个所述转轴21外接转动装置,所述喷射装置3的喷嘴位于底座11上,且均布在固定状态下待测器件4的左右两边,经由所述通孔14流出的腐蚀液与喷射装置3相连通。
使用时,将待测器件4固定在两个夹持结构22中间,此时待测器件4通过夹持结构22与转轴21连接,开启外接转动装置后,带动待测器件4转动,同时腐蚀液通过喷射装置3的喷嘴喷出后,喷射到旋转着的待测器件4表面,喷射过程中,多余的腐蚀液通过通孔14流至装腐蚀液容器中,装腐蚀液的容器同时与喷射装置3连通,本实施例中,装腐蚀液的容器中有塑料导管和上面的喷嘴相连,通过外置电机,将下部容器中的腐蚀液抽出并通过喷射装置3的喷嘴喷出,以实现腐蚀液的循环再利用,确保最大化利用。通过调节外接的转动装置控制待测器件4转动速度,也可以通过调节喷射装置3的转速以及喷嘴的方向控制腐蚀液的喷射速度和方向。以上装置对于待测器件4的形状没有特别要求,基本可以适用于绝大部分类似异形件的车用座椅角度调节器。
实施例1一种加速测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法,具体包括如下步骤:
(1)配制腐蚀液
将尿素、NaCl、MgCl2、乳酸加入容器中,再向其中加入水混合均匀,配制后的溶液中各原料的浓度分别为:尿素:1mol/L;NaCl:1mol/L;MgCl2:0.5mol/L;乳酸:9g/L,然后用醋酸将其pH值调至4.5,腐蚀液配制好后,将其置于装腐蚀液的容器中,并将该容器置于上述加速腐蚀的装置的底座11下方;
(2)取一件座椅角度调节器作为待测器件4,将其固定在两个夹持结构22中间,以防其在旋转过程中飞出,开启外接转动装置,控制其转动速度为10转/分钟;
(3)开启喷射装置3,装腐蚀液容器中的腐蚀液通过其喷嘴喷出后冲击旋转着的待测器件4,调节腐蚀液的喷出速度为0.2克/秒。
(4)喷溅出的多余腐蚀液通过底座11的通孔14流出,集中收集在下面装腐蚀液的容器中。
(5)从座椅角度调节器开始被腐蚀液喷溅旋转开始计时,每隔8个小时取下观察其腐蚀状况。用扫描电镜观察不同测试时长下同一转速和腐蚀液喷速下的座椅角度调节器的同一处金属露出处的表面状况,如图2所示。
实施例2一种加速测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法,具体包括如下步骤:
操作步骤同实施例1步骤(2)-(5),不同的是:所用腐蚀液为碱性,制备方法如下:将二水合磷酸氢二钠、NaCl、MgCl2加入容器中,再向其中加入水混合均匀,配制后的溶液中各原料的浓度分别为:0.2mol/L二水合磷酸氢二钠;0.5mol/L NaCl;0.5mol/L MgCl2,然后用烧碱将其pH值调至8.0。
用扫描电镜观察不同测试时长下同一转速和腐蚀液喷速下的座椅角度调节器的同一处金属露出处的表面状况,如图3所示。
当在酸性环境下加速腐蚀时,在放大300倍的观察视野下,发现座椅角度调节器的金属露出处在加速腐蚀8小时后,座椅角度调节器的金属露出处就有明显的菜花状腐蚀产物,到16小时后,腐蚀产物基本覆盖原来的表面,到24小时后,表面腐蚀物更为致密。这表明随着加速腐蚀测试时长的不断增加,对座椅角度调节器的腐蚀程度也加剧。
而当在碱性环境下加速腐蚀时,在放大300倍的观察视野下,发现金属露出处在加速腐蚀8小时后,其表面就被针状腐蚀物完全覆盖,到16小时后,针状腐蚀物明显长大,到24小时后,表面的针状腐蚀物形成较为密实的针团状。
在喷射不同时长后,将其表面的腐蚀产物清除,可以看出,座椅角度调节器的金属露出处表面出现不同的微小凹坑,通过观察和实际检测可知:在不同的测试时长下,凹坑的直径大小和面积占比也呈增长趋势。
表1不同测试时长下的凹坑大小与面积
面积占比:在300倍电镜视野下,凹坑区域与整体观察区域的面积比,以上不同测试时长下,所取整体观察区域相同。
Claims (3)
1.一种测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法,用到一种加速腐蚀的装置,所述加速腐蚀的装置包括固定座(1)、用于固定待测器件(4)的限位机构(2)以及用于向待测器件(4)表面喷射腐蚀液的腐蚀液喷射装置(3),所述固定座(1)包括底座(11)、左右两个侧面(12)以及后侧面(13),所述底座(11)上开设有可供腐蚀液流出的通孔(14),所述限位机构(2)包括两个位于同一平面分别贯穿两个侧面(12)的转轴(21),两个所述转轴(21)的顶端相对固定有用于夹持待测器件(4)的夹持机构(22),其中一个所述转轴(21)外接转动装置,所述喷射装置(3)的喷嘴位于底座(11)上,经由所述通孔(14)流出的腐蚀液与喷射装置(3)相连通;
所述测试车用座椅角度调节器耐蚀性的方法具体步骤如下:
(1)配制合适的腐蚀液;
(2)取一件座椅角度调节器作为待测器件(4),然后将其固定在两个夹持结构(22)中间,开启外接转动装置,并通过转动装置控制其转动速度;
(3)开启喷射装置(3),装腐蚀液容器中的腐蚀液通过其喷嘴喷出后冲击旋转着的待测器件(4),通过喷射装置(3)调节腐蚀液的喷出速度;
(4)喷溅出的多余腐蚀液通过底座(11)的通孔(14)流出,集中收集在下面装腐蚀液的容器中;
所述腐蚀液可以是酸性腐蚀液或碱性腐蚀液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸性腐蚀液的成分组成如下:1-1.5mol/L尿素、1-1.5mol/L NaCl、0.5-0.8mol/L MgCl2、9-12g/L乳酸,用水将各原料溶解后混合均匀,然后将其pH值调至4.0-6.0;
所述碱性腐蚀液的成分组成如下:0.2-0.5mol/L二水合磷酸氢二钠、0.5-1.0mol/LNaCl、0.5-1.0mol/L MgCl2,用水将各原料溶解后混合均匀,然后将其pH值调至8.0-10.0。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述喷射装置(3)可以是多个,或者是具有多个喷嘴的喷射用装置,所述喷射装置(3)的喷嘴均布在固定状态下待测器件(4)的左右两边。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220412 |