ICS27.020

CCSJ92

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSICEXXX-XXX

發(fā)動機(jī)冷卻液玻璃器皿腐蝕測定法

StandardTestMethodforCorrosionTestforEngineCoolantinGlassware

XXXX-XX-XX發(fā)布XX-XX-XX實施

中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會發(fā)布

T/CSICEXXX-XXX

發(fā)動機(jī)冷卻液玻璃器皿腐蝕測定法

警告：本文件的應(yīng)用可能涉及到某些有危險性的材料、操作和設(shè)備，但未對與此有關(guān)的所有安全

問題都提出建議。因此，用戶在使用本文件之前有責(zé)任制定相應(yīng)的安全和防護(hù)措施，并確定相關(guān)規(guī)章

限制的適用性。

1范圍

本文件規(guī)定了使用玻璃器皿，在實驗室控制條件下測定發(fā)動機(jī)冷卻液對典型金屬試片腐蝕的方法。

本文件適用于發(fā)動機(jī)冷卻液及其濃縮液、新能源汽車?yán)鋮s液及其濃縮液，也適用于發(fā)動機(jī)冷卻系

統(tǒng)防銹劑。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T1173鑄造鋁合金

GB/T15115壓鑄鋁合金

GB/T3190變形鋁及鋁合金化學(xué)成分

GB/T5231加工銅及銅合金牌號和化學(xué)成分

GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法

GB/T699優(yōu)質(zhì)碳索結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件

GB/T8012鑄造錫鉛焊料

GB/T9439灰鑄鐵件

SH/T0090發(fā)動機(jī)冷卻液冰點測定法

SH/T0065發(fā)動機(jī)冷卻液或防銹劑試驗樣品的取樣及其水溶液的配制

SH/T0085發(fā)動機(jī)冷卻液腐蝕測定法（玻璃器皿法）

NB/SH/T6047純電動汽車?yán)鋮s液

1

ASTMD1384StandardTestMethodforCorrosionTestforEngineCoolantsinGlassware

ASTMD7935StandardTestMethodforCorrosionTestforNon-AqueousEngineCoolantsinGlassware

3方法概要

將冷卻系統(tǒng)使用的典型金屬加工成試片，稱重后連成試片束，然后完全浸沒在750mL、空氣流

量為100mL/min±10mL/min的試樣中，冷卻液和防銹劑在88°C±2°C條件下試驗336h±2h。試驗

結(jié)束后取出試片，經(jīng)潔凈處理后再次稱重，以校正后的試片試驗前后質(zhì)量變化值評價腐蝕。

注意：1、如果需要進(jìn)一步評價冷卻液高溫腐蝕性能，可以將試驗溫度設(shè)置為96°C±2°C。2、需要進(jìn)行無水冷

卻液評價時，需要設(shè)置試驗溫度為96°C±2°C。

4儀器與材料

4.1儀器

4.1.1燒杯：高型、無嘴、1000mL，用耐熱玻璃制成。

4.1.2橡膠塞：與窩型無嘴燒杯緊密配合，有容納冷凝器、溫度計、氣體擴(kuò)散管的通孔（試驗組

件的組裝見圖1）。

4.1.3氣體擴(kuò)散管：擴(kuò)散頭用砂芯玻璃制作（最大孔徑40μm-60μm），管徑用耐熱玻璃制作，

（具體參數(shù)見圖2）。

4.1.4溫度計或熱電偶（型號PT100，標(biāo)準(zhǔn)IEC751）：0°C~150°C，分度值為1°C。

4.1.5水冷回流球型冷凝管：冷凝套管長度不小于400mm。

4.1.6加熱器：可以持續(xù)恒定加熱的電熱板或恒溫浴，大小可以根據(jù)同時使用的腐蝕測試燒杯的

數(shù)量來決定。

4.1.7空氣流量計：浮子式或其他型式，流量范圍為0mL/min~200mL/min。

4.1.8量筒：1000mL。

4.1.9天平：感量為0.1mg。

4.1.10干燥器。

4.2材料

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4.2.1試片

4.2.1.1鋼試片：符合GB699中20號優(yōu)質(zhì)碳索鋼要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0mm，中心

有一個直徑為7.0mm的通孔。

注意：這里的鋼試片經(jīng)供需雙方協(xié)商同意，可以用合金304不銹鋼來代替。

4.2.1.2黃銅試片：符合GB/T5231中H70銅要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0mm，中心有一

個直徑為7.0mm的通孔。

4.2.1.3紫銅試片：符合GB/T5231中T2銅要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0mm，中心有一

個直徑為7.0mm的通孔。

4.2.1.4鑄鐵試片：符合GB/T9439中HT250要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×3.5mm，中心有

一個直徑為7.0mm的通孔。

4.2.1.5焊料試片：符合GB/T8012中30A要求?；?qū)?.2.1.2所述黃銅試片，用化學(xué)組成為錫

29%~30%、鉛余量的焊料涂覆。涂覆焊料試片或用過的試片再次涂覆可用附錄A中給定的方法進(jìn)

行。此外也可以用焊料制成實心試片。尺寸為50.0mm×25.0mm×3.5mm，中心有一個直徑為7.0mm

的通孔。

注意：經(jīng)供需雙方協(xié)商同意，也可以同時評定多種焊料合金，如含97%鉛、≤2.5%錫、≤0.3%銀的高鉛焊料合

金，其排列為高鉛焊料片替代紫銅試片，其他排列不變。替代試片應(yīng)在試驗報告中加注。

4.2.1.6鑄鋁試片：符合GB/T1173中鋁合金ZL107要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×3.5mm，中

心有一個直徑為7.0mm的通孔。

注意：這里的鋁試片經(jīng)供需雙方協(xié)商同意，可以用GB/T15115中鋁YL112,GB/T3190中鋁3003,鋁4043，鋁

6063，鋁7075來代替。

4.2.3墊圈

4.2.3.1黃銅墊圈：外徑12.0mm、內(nèi)徑7.0mm、厚4.5mm。

4.2.3.2絕緣墊固聚四氯乙烯材質(zhì)，外徑12.0mm、內(nèi)徑7.0mm、厚4.5mm。

4.2.2.3鋼墊圈外徑12.0mm、內(nèi)徑7.0mm、厚4.5mm。

3

4.2.4黃銅螺釘：尺寸為M4×60mm。

4.2.5絕緣套管聚四氟乙烯材質(zhì)，外徑7.0mm、厚1.0mm。

4.2.6黃銅支架：尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0mm，在距短邊6.5mm，距長邊12.5mm處有一

個直徑為7.0mm的通孔。

4.2.7黃銅絲刷。

4.2.8軟毛刷。

4.2.9含碳化硅的砂布或砂紙。

4.2.10空氣源：空氣壓縮機(jī)供氣或管道氣源，能提供干燥、清潔的空氣。

4.2.11蒸餾水：符合GB6682中三級水規(guī)定。

4.3試劑

4.3.1鹽酸：化學(xué)純（36%～38%m/m）。

4.3.2冰乙酸：化學(xué)純。

4.3.3硝酸：化學(xué)純。

4.3.4無水乙醇：分析純。

4.3.5丙酮：分析純。

注意：鹽酸、硝酸是強(qiáng)酸，冰乙酸是一種有刺激性氣味的有機(jī)酸，要避免皮膚和眼睛與其接觸。

4.3.6無水硫酸鈉，分析純。

4.3.7氯化鈉，分析純。

4.3.8碳酸氫鈉，分析純。

5裝置圖

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圖1l-燒杯；2-氣體擴(kuò)散管；3-回流冷凝管；4-溫度計（或熱電偶）；5-橡膠塞；6-試祥液面；7-金屬試片；8-黃銅支

架。

圖2燒杯及氣體擴(kuò)散管

6準(zhǔn)備工作

6.1試片打磨

6.1.1使用含碳化硅的砂布或砂紙去除試片邊緣、孔上的任何毛刺以及金屬表面，直到整個金屬

區(qū)域明亮、有光澤，沒有任何可見的氧化膜或暗銹。

6.1.2用自來水徹底沖洗試樣；然后用丙酮或無水乙醇沖洗，干燥，稱重精確至1mg。

注意：1、干燥鋁試片需要在100°C烘箱中干燥1小時，使其重量保持恒定。2、如果不立即使用金屬試樣，則

將其保存在干燥器中，直到需要為止。

5

6.2試片組裝

在黃銅螺釘上先套上一根聚四氟乙烯絕緣套管，在裝了絕緣套管的黃銅螺釘上按下列順序裝配試

片和墊圈：黃銅支架、絕緣墊圈、紫銅試片、黃銅墊圈、焊料試片、黃銅墊圈、黃銅試片、絕緣墊

圖、鋼試片、鋼墊圈、鑄鐵試片、鋼墊圈、鑄鋁試片、絕緣墊圈、黃銅支架。用黃銅螺帽擰緊，以保

證試片束的每一部分有良好的電接觸（見圖3）。

1,11-黃銅支架；2,9,14-絕緣墊圈；3-紫銅試片；4-焊料試片；5-黃銅試片；6-鋼試片；7-鑄鐵試片；8-鑄鋁試片；10-

黃銅螺釘；12,13-鋼墊圈；15,16-黃銅墊圈；17-絕緣套管；18,19-黃銅螺帽

圖3金屬片束組裝圖

6.3測試溶液

6.3.1腐蝕水的配置

將148mg無水硫酸鈉、165mg氯化鈉、138mg碳酸氫鈉溶于1L蒸餾水中，使水中硫酸根離

子、氯離子、碳酸氫根離子的鈉鹽各100ppm。

6.3.2冷卻液濃縮液試樣的準(zhǔn)備

將冷卻液的濃縮液樣品用6.3.1所制備的腐蝕水配成冰點為-18°C±1°C的試樣（若樣品為乙二醇

型發(fā)動機(jī)冷卻液的濃縮液．其體積比為33.3%），共750mL。試樣的冰點用SH/T0090測定。

6.3.3冷卻液試樣的準(zhǔn)備

先用蒸餾水將樣品配成冰點為-18°C±1°C的水溶液，再加入適量的無水硫酸鈉、氯化鈉和碳酸

氫鈉，使試樣中這三種化學(xué)品的濃度等同于6.3.l所配試樣，共750mL。

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6.3.4防銹劑試樣的準(zhǔn)備

冷卻系統(tǒng)防銹劑樣品應(yīng)該用6.3.1所制備的腐蝕水配成防銹劑生產(chǎn)廠所推薦的最低使用濃度的試

樣溶液，共750mL。

注意：原試樣中的任何不溶性材料都將包含在測試樣品中。

6.3.5無水冷卻液試樣的準(zhǔn)備

加入6%體積的腐蝕水和94%體積的無水冷卻液，共同組成測試樣品，共750mL。

7試驗步驟

7.1徹底清洗試驗所用的燒杯、橡膠塞、溫度計、氣體擴(kuò)散管和回流冷凝管。

注意：冷凝器的尖端剛好從橡膠塞的底部露出。

7.2在1000mL燒杯中放置一套試片束，倒入750mL試樣。按圖1所示裝配橡膠塞、溫度計

（熱電偶）、氣體擴(kuò)散管和回流冷凝管。

注意：氣體擴(kuò)散管的擴(kuò)散頭要與試片束保持一定距離（最小13mm)，以避免通入的空氣直接與試片束接觸。

7.3將裝好樣品的燒杯放到加熱器上，連接水路、電路和氣路。設(shè)置好試驗所需的溫度

88°C±2°C（或96°C±2°C），在空氣流量為100mL/min±10mL/min條件下持續(xù)進(jìn)行336h±2h。試

驗期間要經(jīng)常檢查試驗情況，以確保試驗的溫度、空氣流量和液面高度符合試驗條件的要求。如果燒

杯中的試樣因蒸發(fā)而短缺，應(yīng)及時補(bǔ)充蒸餾水。

7.4試驗結(jié)束時，試驗溶液冷卻至室溫，卸下試片束，用軟毛刷和水輕輕地刷洗，以除去附著在

金屬片表面的疏松腐蝕物。當(dāng)試片上有粘附力更強(qiáng)的腐蝕物和膜時，則應(yīng)分別再經(jīng)如下的清凈處理。

7.4.1鋼和鑄鐵試片

使用黃銅刮刀或黃銅刷毛（黃銅絲刷）去除粘附沉積物，使用軟毛刷以去除任何松散的薄膜，再

次用水沖洗。

7.4.2黃銅和紫銅試片

7

在通風(fēng)櫥中將試片浸泡在1:1（體積比）的鹽酸水溶液中15s，以除去表面膜，立即用自來水沖

洗去除酸性物質(zhì)，使用用軟毛刷以去除任何松散的薄膜，再次用水沖洗。

注意：鹽酸是一種強(qiáng)酸，避免接觸皮膚和眼睛，在通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作。

7.4.3鋁試片

在通風(fēng)櫥中，25°C條件下，將鋁試片浸泡在4:1（體積比）的硝酸水溶液中10min。立即用水

徹底沖洗，使用軟毛刷輕刷金屬表面，以去除任何松散的薄膜，再次用水沖洗。

注意：1、干燥鋁試片需要在100°C烘箱中干燥1小時，使其重量保持恒定。2、所用硝酸為濃硝酸（濃度約

70%），硝酸是一種毒性很強(qiáng)的氧化劑和酸，避免接觸皮膚、眼睛和衣服，不要吸入蒸汽，在通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作。

7.4.4焊錫試片

在通風(fēng)櫥中，將試片浸泡在含有1%（體積比）冰乙酸的沸騰水溶液中5min。立即用水沖洗以

去除酸性物質(zhì)，使用軟毛刷輕刷金屬表面，以去除任何松散的薄膜，再次用水沖洗。

注意：避免皮膚和眼睛接觸冰乙酸，在通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作。

7.5在7.4中規(guī)定的酸洗時間用于清潔有色金屬試片是足夠的。根據(jù)經(jīng)驗，其他時間在有必要的

情況下是可以使用的。

7.6按照上述7.4規(guī)定操作中的每一項進(jìn)行徹底沖洗，先用自來水沖洗，然后用丙酮或無水乙醇

沖洗。然后干燥并稱重樣品，精確至0.1mg。無法立即稱重的金屬片需要儲存在干燥器中。

7.7由于在不同實驗室所使用的清潔方法和材料不同，可以請同一操作人員對每種金屬的三個金

屬片進(jìn)行打磨、無水乙醇漂洗、干燥過的未經(jīng)試驗的試片稱稱量，精確值0.1mg。分別按照7.4所述

方法進(jìn)行清凈處理，經(jīng)干燥后再稱量，精確值0.1mg。取其三個試片清凈處理前后的平均差值作為該

種金屬試片清凈處理的平均質(zhì)量損失值。

8報告

8.1報告中腐蝕金屬片數(shù)據(jù)，正值代表失去重量；負(fù)值代表增加重量。如果數(shù)據(jù)沒有正負(fù)號標(biāo)

識，默認(rèn)為失去重量。

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例如：黃銅試片最初重量為405.0mg，測試結(jié)束并清潔后的重量為398.0mg。通過取初始清潔后

黃銅試片的重量406.0mg，未經(jīng)試驗測試，但經(jīng)過清潔后黃銅試片重量404.0mg，使用下式公式計算

黃銅試片失重5.0mg。

（初始重量-試驗后重量）-（初始清潔后試片重量-未經(jīng)試驗測試，但經(jīng)過清潔后試片重量）=最

終報告重量變化。

（405.0mg-398.0mg）-（406.0mg-404.0mg）=5.0mg（正值代表失去重量）。報告中數(shù)據(jù)精確

至0.1mg。

8.2每個樣品做三組試驗，同種金屬片校正后的質(zhì)量變化算術(shù)平均值取至0.1mg。

9精度與偏差

本試驗方法是一種用于冷卻液及防銹劑的粗略篩選方法。因此，此類腐蝕試驗缺乏精度和偏差。