SH/T 0620-1995 发动机冷却液对传热状态下的铸铝合金腐蚀测定法

中华人民共和国石油化工行业标准

SH/T0620-95

(2004年确认)

发动机冷却液对传热状态下的

铸铝合金腐蚀测定法

1主题内容与适用范围

本标准规定了测定发动机冷却液在发动机铝质缸盖所存在的传热状态下对常用的铸铝合金腐蚀

的方法。

本标准适用于发动机冷却液及其浓缩液。

2引用标准

GB3452.1液压气动用0形橡胶密封圈尺寸系列及公差

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

SH/T0065发动机冷却液或防锈剂试验样品的取样及其水溶液的配制

SH/T0069发动机防冻剂、防锈剂和冷却液pH值测定法

3意义和用途

发动机工作时，发动机冷却液能有效地抑制铝质气缸盖传热腐蚀极为重要，因为形成的任何腐

蚀产物都可能沉积在散热器的内表面上，导致冷却系统过热和冷却液沸腾溢出。本标准提供了筛选

未使用过的发动机冷却液是否具有抑制铝质气缸盖传热腐蚀性能的方法。但在本标准中具有良好性

能的冷却液不一定具有长期的使用性能，必须经模拟使用、台架和行车试验的综合评定才能确定冷

却液的长期使用性能。

4方法概要

将发动机铝质缸盖常用的铸铝合金加工成试件，称量后将试件的试验面浸在发动机冷却液试样

中，用空气对试样施加压力，将试件在135℃士1℃下恒温168h，试验结束后将试件进行清洗处理后

再次称量，以校正后的试件质量变化值评价腐蚀。

5仪器与材料

5.1仪器

5.1.1传热腐蚀试验仪，〕:FLY93一135/168型发动机冷却液铝热表面腐蚀仪(见图7)或性能相当的

其他类型的腐蚀试验仪。FLY93一135/168型腐蚀仪由传热腐蚀室、加热器和温度控制器等组成，传

热腐蚀室的组件有玻璃容器、0形橡胶密封圈、顶端板和底端板等。

5.1.1.，玻璃容器:内径为40一42mm，壁厚3一4mm，长530mm，两端各有一个内径48mm、外径

57mm、深度为2.5mm的0形槽，采用能承受试验压力的耐热玻璃制作(见图2)0

采用说明:

11传热腐蚀试验仪与原标准中规定的仪器的功率、外形和外形尺寸、安全阀有差异。

中国石油化工总公司，995-06-15批准1995-10-01实施

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图1传热腐蚀试验仪

1一加热器;2-聚四氟乙烯保温套;3-底端板;4-铸铝合金试件;

5、13-0形橡胶密封圈;6一玻璃容器;7一螺杆;8一顶端板;资-弹

簧垫;11}一平垫;11,16-螺母;12一气压表;14-温度计插孔;

巧一热电偶;17一电源插头;18一温度控制器;19-一空气人口

5.1.1.20形橡胶密封圈:与玻璃容器两端0形槽相配合，尺寸符合GB3452.1相关尺寸，用硅橡

胶制作。

5.1.1.3顶端板和底端板:用不锈钢制作(见图2)0

5.1.1.4加热器:使用200W,220V的电加热套。

5.1.1.5温度控制器:能满足135℃士1cc，连续工作168h试验条件的要求。采用热电偶或其他热

传感器件与试件相连。

5.1.1.6安全装置:采用弹簧垫、安全阀或其他安全泄压装置。

5.1.1.7温度计:0一20OcC，分度值为19co

5.1.1.8安全罩:用有机玻璃管制作，内径115一120mm,厚度4一5=1罩的两端要有孔洞，以便

使罩内的空气沐通。

5.1.2超声波清洗器:功率约50W.

5.1.3真空干燥箱:控温范围0一150T.

5.1.4真空泵:与真空干燥箱配合。

5.1.5分析天平:感量0.lmgo

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顶端板

4-叻16

玻确容器

4冲10

动65

的

刘

澎

试件

图2传热腐蚀室主要组件及试件尺寸圈

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5.1.6显微镜:放大借数10-30借。

5.1.7干燥器。

5.2材料

5.2.1铸铝合金试件(简称试件):化学组成为硅5.5%一6.5%、铜3.0%一4.0%、铁<1.2%,锰

<0.8%,镁0.1%一0.5%、镍<0.5%、锌<1.0%,钦<0.25%、铝余量。直径65mm、厚13mma

有一个热电偶插孔和一个温度计插孔(见图2)0

5.2.2砂布(或砂纸):粒度150号、180号和24。号。

5.2.3金相砂纸:磨料粒度为W20(20一14Fun)o

5.2.4塑料刮片:材质的硬度小于铸铝合金试件，如聚乙烯和聚丙烯材质，其中有一边为刃边。

5.2.5镊子。

5.2.6空气源:空气压缩机供气或管道气源，能提供干燥、清洁的空气。

5.2.7清洗剂:中性清洗剂。

5.2.8蒸馏水:符合GB/T6682三级水规定。

5.2.9软毛刷:柔软的长把棕毛刷。

5.2.10浮石粉。

6试剂

6.1无水乙醇:化学纯。

6.2氯化钠:分析纯。

6.3三氧化铬:化学纯。

6.4磷酸:化学纯(85%)0

注意:磷酸是强酸，三氧化铬是一个有强毒性的氧化剂，要避免皮肤和眼睛与其接触。

7准备工作

7.，试件的准备

为了得到最大程度的重复性和再现性，应按如下步骤准备试件。

7.1.1试件依次用150号、180号和240号砂布(或砂纸)打磨，最后用金相砂纸打磨。

7.1.2先用温水洗涤试件，然后用蒸馏水漂洗，最后用无水乙醇漂洗。为了确保热电偶插孔和温度

计插孔没有金属屑和磨粒，需用无水乙醇冲洗两个插孔，并用玻璃毛细管或合适的工具去除剩余在

插孔中的液体。

7.1.3将试件放在65一90℃的真空干燥箱中干燥4h，以去除可能存在于试件孔隙中的残液。此后，

拿试件时必须戴薄棉纱手套，或用镊子夹取。

7.1.4从真空干燥箱中取出试件，放在干燥器中冷却到室温。

7.1.5用分析天平将试件称至O.lmg。如果需要，试件可再次使用，但需按7.1.1一7.1.5再次

准备。

7.2取样

发动机冷却液及其浓缩液样品的取样按5H/T0065进行。

7.3试验溶液的准备

7.3.1腐蚀水的制备

将220mg氯化钠溶于1L的蒸馏水中。

注:如果试验需要大量的腐蚀水，则可把10倍数量的氯化钠溶于1L的蒸馏水中，制成腐蚀水的浓缩液。当需要

时，将1体积的浓缩液用9体积的蒸馏水进行稀释。

7.3.2试样的制备

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7.3.2.1发动机冷却液浓缩液试样的准备

将1体积的发动机冷却液的浓缩液样品用3体积的7.3.1所制备的腐蚀水配成25%(V/V)的水溶

液试样。

7.3.2.2发动机冷却液试样的准备

用7.3.1所配制的腐蚀水将冷却液样品稀释到25%(V/V)的水溶液试样。配制方法参见附录Ao

8试验步骤

8.1彻底清洗传热腐蚀室所用玻璃容器、0形橡胶密封圈、顶端板和底端板等组件。

8.2按图1所示组装传热腐蚀试验仪。每次试验要求在玻璃容器和试件之间使用新0形橡胶密封

圈。为了有助于0形橡胶密封圈的良好密封，应在玻璃容器0形槽中加人少量试样起润滑密封作用。

四个支杆上的螺母不要上得过紧。

8.3将500mL试样通过空气人口加人到传热腐蚀室，装上空气加注管，装上安全罩，用压缩空气对

传热腐蚀室逐渐加压至140kPa。接通加热器，对试件加热，随着温度的上升，传热腐蚀室的压力逐

渐升高，要注意调整压力，使得当试件温度达到135℃时，传热腐蚀室的压力为190一200kPa'lo

注意:尽管有安全装置，但因传热腐蚀室内有压力，传热腐蚀室发生破裂也是可能的，因此使

用一个透明安全罩，并保证罩内空气能对流是完全必要的。

8.4将试件的温度控制在135℃士1`C，每隔一段时间观察放置在试件温度计插孔内的温度计的温

度，在此温度下试验持续进行一周(168h).

85试验终了时，关闭加热器，待传热腐蚀室冷却到室温，释放传热腐蚀室的压力，拿掉空气加注

管，倒出或虹吸出试样，拆卸传热腐蚀室，取出试件。

注:拆卸完传热腐蚀室后，用电钻带动长把毛刷，用浮石粉、清洗剂和自来水清洗玻璃容器。如仍有沉淀物，

则把玻璃容器浸在铬酸清洗液中至清洁为止，再细心进行漂洗。

8.6试件的清洗

8.6.1用软毛刷和中性清洗剂洗涤试件，用塑料刮片的刃边去除0形橡胶密封圈在试件上的残

留物。

8.6.2在通风橱中，将试件浸泡在80℃的三氧化铬和磷酸混合液中5min，并不时地用软毛刷刷洗试

件表面。然后把装有试件和清洗液的烧杯转放到超声波清洗器上清洗lmino

注:三氧化铬和磷酸混合溶液的配制是将20g的三氧化铬溶于980g119(按体积比)的磷酸溶液中。

8.6.3从清洗溶液中取出试件，用自来水冲洗，然后用蒸馏水冲洗，最后用无水乙醇冲洗。要确保

将热电偶插孔和温度计插孔清洗干净，残余液要除净。用放大10-30倍显微镜检查试件的试验表面。

如果仍有沉淀物存在，则重复8.6.2一8.6.3清洗步骤。

8.6.4按7.1.3方法在真空干燥箱中干燥试件。

8.6.5将试件放在干燥器中冷却到室温，然后进行称量，称至0.1mg,

8.6.6空白清洗质量损失值的确定:取三个按7.1.1-7.1.4准备好的未试验过的试件进行称量，称

至0.1rng，然后按8.6.1一8.6.5分别进行清洗处理并称量，称至0.lmg，取三个试件的平均清洗质量

损失值作为空白清洗质量损失值。

计算

试样的传热腐蚀率R(mg/em2)按下式计算:

rm:一(m,+B)1x1000

K二—

采用说明:

川原标准传热腐蚀室初始压力为138kPa，试件温度135℃时，其压力保持在193kPao

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式中:矶I试验前试件质量，9;

爪z试验后试件质量，粼

B—试件的空白清洗质量损失值，9;

A—在。形橡胶密封圈内试件传热表面积，cm2o

10报告

10.1报告试样传热腐蚀率(mg/cm2)，取至0.1111g/cM2o

10.2当试样传热腐蚀率结果有争议时，应做第二次试验，以两次试验结果的算术平均值报告结果，

取至0.里mg/em,o

10.3报告试件的外观，如点蚀、坑蚀、颜色和残余产物情况。

10.4报告试样的外观和按SH/T0069测定的试验前后的pH值。

11精密度和偏差

本标准精密度和偏差暂未定IJ

采用说明

1〕原标准的15和17章内容已在本标准相关章节做了叙述

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附录A

发动机冷却液试样的配制方法

(参考件)

对于冰点为一12-一50℃的乙二醇型发动机冷却液按下表用腐蚀水稀释成25%(V/V)的水溶液

试样。

表A1

样品的浓度腐蚀水加量样品的浓度腐蚀水加量

冰点，℃%(V/V).U100.L冰点，℃%(V/V)mUl00ml

一1225一一304476

一14邓}一3245.582

一1630一4788

一

一1833一一3547.590

一2034.5一一3648.594

一2237}一3850100

一2438.5一一4052108

一2539.5}}55120

一2640.5}一4556124

一2842.570一5060140

例如用冰点一35℃的乙二醇发动机冷却液制备1000niL25%(V/V)的传热腐蚀试验用的水溶液试

样。一35℃的冷却液样品和腐蚀水的加人量分别计算如下:

1000

样品加人量为:x100二526.3mL

100十90

腐蚀水加人量为:100()一526.3=473.7mL

附加说明:

本标准由中国人民解放军总后勤部物资油料部提出。

本标准由石油化工科学研究院技术归口。

本标准由中国人民解放军总后勤部油料研究所、中国石化销售华北公司负责起草。

本标准主要起草人李庆年、李建华、张凤泉、董芳、王学成。

本标准等效采用美国试验与材料协会标准ASTMD4341〕一89传《热状态下发动机冷却液中的铸铝合

金腐蚀标准试验方法》。

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