标题:QB/T 3828-1999 铜盐加速乙酸盐雾试验(CASS)详解:轻工产品金属镀层耐腐蚀性评估的核心方法
在轻工制造业中,如卫浴五金、灯具、家具配件、钟表外壳、拉链及小家电结构件等产品,常通过电镀(如铜-镍-铬)或化学转化膜(如锌钝化、铝阳极氧化)提升外观与耐蚀性。为快速、有效评估这些表面处理层的抗腐蚀能力,中国轻工行业标准 QB/T 3828-1999《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法 铜盐加速乙酸盐雾试验(CASS 法)》提供了标准化的加速腐蚀测试程序。本文将系统解析该标准的原理、操作流程、适用范围及工程应用价值。
一、标准基本信息
标准编号:QB/T 3828-1999
中文名称:轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法 铜盐加速乙酸盐雾试验(CASS 法)
等效国际标准:ASTM B368、ISO 9227 中的 CASS 试验方法
适用对象:
装饰性多层电镀层(如 Cu-Ni-Cr、Ni-Cr)
防护性镀层(如镀锌+钝化、镀镉)
铝合金阳极氧化膜(需封孔处理)
不适用:无机涂层(如喷漆)、非金属材料、厚达数毫米的防腐涂层
✅ 核心目的:通过强腐蚀性盐雾环境,加速暴露镀层孔隙、裂纹或结合力缺陷,评估其耐蚀等级。
二、CASS 试验原理:为何比普通盐雾更严苛?
CASS(Copper-Accelerated Acetic Acid Salt Spray)是在传统中性盐雾(NSS)基础上添加氯化铜与冰醋酸,显著提升腐蚀速率:
表格
| NaCl(氯化钠) | 50 ± 5 g/L | 提供 Cl⁻,引发点蚀 |
| CuCl₂·2H₂O(氯化铜) | 0.26 ± 0.02 g/L | 催化腐蚀反应,加速铜离子沉积 |
| CH₃COOH(冰醋酸) | 调节 pH 至 3.1–3.3 | 降低 pH,增强酸性腐蚀 |
🔬 腐蚀机制:
在酸性含铜盐雾中,镀层微孔处的底层金属(如铜、铁)优先溶解,Cu²⁺ 被还原为金属铜沉积于阴极区,形成电偶腐蚀电池,使腐蚀迅速向纵深发展。
⚡ 加速效果:
CASS 试验 1 小时 ≈ NSS 试验 8–24 小时,特别适合评估装饰性镀铬层的微孔腐蚀行为。
三、QB/T 3828-1999 核心试验条件
表格
| 试验溶液 pH | 3.1–3.3(35°C 下测量) |
| 盐雾沉降率 | 1.0–2.0 mL/80 cm²·h |
| 试验温度 | 50 ± 1°C(高于 NSS 的 35°C,进一步加速反应) |
| 连续喷雾 | 不得中断(除非取样检查) |
| 样品放置角度 | 与垂直方向成 15°–30°,确保盐雾均匀覆盖 |
四、试样要求与结果评定
1. 试样制备
使用实际产品或代表性样片;
表面不得有油污、指纹、机械划伤;
切割边缘需用防腐涂料封边,防止边缘效应干扰。
2. 试验周期
常见考核时间:6h、24h、48h、96h;
轻工产品典型要求:
普通卫浴件:≥6h 无基体腐蚀
高档水龙头:≥24h 或 ≥48h(依据客户标准)
3. 腐蚀评级(按 QB/T 3832 或 ISO 10289)
主要观察指标:
是否出现红锈(基体铁腐蚀)?
是否出现白锈(锌镀层腐蚀)?
镀铬层是否起泡、剥落?
评级示例:
9 级:无任何腐蚀
7 级:轻微变色,无腐蚀产物
4 级:局部红锈,面积 <1%
1 级:大面积基体腐蚀
📌 判定原则:以是否露出基体金属(红锈)作为失效临界点。
五、CASS 与其它盐雾试验对比
表格
| NSS(中性盐雾) | GB/T 10125 / ISO 9227 | 35°C | 6.5–7.2 | 基准 | 通用金属防护层 |
| AASS(酸性盐雾) | ASTM G85 Annex A2 | 35°C | ≈3.1 | 中等 | 装饰性镀层 |
| CASS(铜加速) | QB/T 3828 / ASTM B368 | 50°C | 3.1–3.3 | 极高 | Cu-Ni-Cr 多层镀层 |
✅ 轻工行业首选 CASS:因其对微孔穿透性腐蚀极为敏感,能有效区分镀层质量优劣。
六、常见失效模式与改进方向
表格
| 早期红锈(<6h) | 镍层太薄或孔隙率高 | 增加半光亮镍厚度(≥15μm),采用双层镍 |
| 镀铬层起泡 | 镀前除油不净或结合力差 | 优化前处理,增加活化步骤 |
| 白雾状腐蚀 | 铬层微裂纹过多 | 调整镀铬电流密度,控制裂纹密度 |
| 边缘优先腐蚀 | 边缘镀层薄 | 采用辅助阴极改善边缘覆盖 |
七、注意事项与局限性
⚠️ 局限性:
CASS 是加速试验,不能直接换算为户外寿命;
对单层镀层(如纯镍)区分能力较弱;
不适用于评估有机涂层(应选用循环腐蚀试验)。
✅ 最佳实践:
将 CASS 作为来料检验与工艺控制工具;
结合孔隙率测试(如铁氰化钾法)进行综合评估;
对关键产品,补充实际使用环境暴露试验(如湿热+盐雾)。
结语
QB/T 3828-1999 所规定的 CASS 试验,是轻工产品表面处理质量控制的“金标准”。它以科学的加速机制,将数月甚至数年的腐蚀过程浓缩至几十小时内,为企业提供快速、可比、可重复的质量判据。然而,工程师需清醒认识到:CASS 合格 ≠ 永不生锈,而是代表在特定工艺下达到了行业可接受的耐蚀水平。唯有将标准测试与过程控制、材料设计深度融合,才能真正打造出“历久弥新”的轻工精品。


