标准解读||《乘用车镁合金车轮耐蚀性性能试验方法》

吴文强 2021-11-29

根据《中国汽车产业发展报告(2020)》的数据显示,2005年~2017年,我国交通行业的二氧化碳排放量始终保持稳定增长态势,占比从8%增长到10%。随着汽车保有量的增长,道路交通的碳排放增长速度较高。根据公安部统计的最新数据显示,2020年全国汽车保有量达2.81亿辆,已有70座城市的汽车保有量超过百万辆。

汽车保有量的增长,导致交通行业碳排放量增长速度要远高于其他行业。相关预测显示,到2025年交通运输行业的碳排放量将在现有的基础上增加50%。2020年10月,由工信部指导编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》明确指出,我国汽车产业碳排放将于2028年左右提前达峰,至2035年,碳排放总量较峰值下降20%以上。在汽车行业,推动节能减排首要的任务之一是实现汽车的轻量化。目前我国正加快汽车轻量化进程,大力发展新能源汽车尤其是电动汽车。而纯电动乘用车应用镁合金车轮,单车可实现簧下降重约10~12kg,续航里程提升6~7%,能耗降低2~4%;尽管镁合金车轮应用纯电动乘用车节能效果显著,但是目前汽车车轮行业中,镁合金车轮的应用量还远不如铝合金车轮,而且镁合金车轮主要应用于赛车及少数概念车上,很少应用于批量生产的车型中,制约镁合金车轮大规模应用的主要原因是:镁合金车轮的耐腐蚀问题。因此,在这种背景下,汽车轻量化技术创新战略联盟提出制定乘用车镁合金车轮耐蚀性能试验方法团体标准,旨在通过本标准规范镁合金车轮裸材耐蚀性能、电偶腐蚀性能、涂层耐蚀性能试验方法。

本标准规定了镁合金车轮耐蚀性能的试验条件、试验方法、试验后处理、试验报告。

本标准试验方法分镁合金车轮零部件与镁合金车轮搭载整车两种性能测试实验方法,镁合金车轮零部件试验方法是在复合盐溶液以及高温、高湿和干燥模式环境下,试验暴露以循环标准腐蚀试板的质量损失为依据,一定循环次数后循环标准腐蚀试板质量损失必须满足质量损失范围,循环标准腐蚀试板质量损失值用于验证试验过程中产生的腐蚀量是否正确,另外,循环标准腐蚀试板的质量损失也必须满足试验循环次数的范围。镁合金车轮零部件搭载整车试验方法,参照QC/T 732进行,在试验场及试验道路上进行的具有盐雾喷射、可靠性试验道路行驶、高湿高温停放等内容的汽车道路试验。

(1)镁合金车轮零部件耐蚀性测试:在循环腐蚀试验条件下,第一步,盐雾喷淋阶段,在25±2℃,溶剂浓度为(50±5)g/L氯化钠,PH值在6.5~7.2之间,喷淋15分钟;第二步,湿度控制,在25±2℃,湿度45±5%,时间105min,线性控制,转换时间75min,第一步至第二步重复4次,共计8h;第三步,温湿度控制,在50±2℃,湿度>95%,8h,线性控制,转换时间60min;第四步,温湿度控制,在60±2℃,湿度<30%,8h,线性控制,转换时间180min;第一步至第四步为一个循环,共计24h,工作时间是周一至周五工作日,对于周六日采用将试验箱门打开使室内环境温度与试验箱温度保持融合,同时,在试验过程中,通过循环腐蚀标准试板在试验环境下产生的平均腐蚀量评价循环腐蚀试验条件,推荐的试验周期分别为32±4和63±7循环。

(2)镁合金车轮搭载整车强化腐蚀性能测试,参照QC/T732标准进行,试验周期推荐60和100个循环试验;镁合金车轮搭载整车进行强化腐蚀,整个试验过程,加速模拟镁合金车轮在实际服役工况中的腐蚀行为,能够比较准确的反应镁合金车轮在服役工况下的耐蚀性能。

镁合金车轮循环腐蚀试验后处理:试验结束后,用水冲洗镁合金车轮表面的盐渍、浮锈等污物,接着用清洁的压缩空气吹干,参照GB/T 16545采用180g/L三氧化铬溶液完全去除表面腐蚀产物,按照腐蚀形貌、腐蚀深度及漆膜附着力对镁合金车轮进行试验后处理:腐蚀形貌,按照GB/T6461进行评价,测量镁合金车轮零部件的腐蚀面积,并记录,记录包括但不仅限以下内容:

a) 车轮涂层面是否产生起泡、涂层脱落;

b) 划痕处划线单边腐蚀宽度及腐蚀距离;

c) 划痕处涂层的平均层离宽度和基材的平均锈蚀宽度;

d) 镁合金车轮与周边零部件连接面区域、螺母安装孔区域腐蚀情况。

腐蚀深度,清除腐蚀残留物之后,采用游标卡尺测量腐蚀坑的深度,对腐蚀坑拍照并描述腐蚀情况,重点测量镁合金车轮与周边零部件连接面区域、螺母安装孔区域腐蚀深度。

漆面附着力,在循环腐蚀试验后,按照GB/T 9286的要求,划格后,用粘粘的胶粘带突然剥离,观察划格处漆膜脱落情况,判定附着力级别。

本标准适用于乘用车镁合金车轮耐蚀性能试验,可为企业和检验机构提供整车研发验证和法规测试所需的测试方法,促进镁合金车轮在乘用车上的应用,同时也可优化镁合金产业化相关产业链,推动镁合金原材料行业、零部件供应商、装备制造行业的产业升级和持续健康发展,引领新型镁合金产业的发展,提升我们镁合金产业附加值。