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塩水噴霧試験（または塩水霧試験）は、材料や表面コーティングの耐食性を確認するために用いられる、標準化された一般的な腐食試験方法です。通常、試験対象となる材料は金属（ただし、石、セラミック、ポリマーなども試験対象となる場合があります）であり、下地の金属にある程度の耐食性を与えることを目的とした表面コーティングが施されています。
塩水噴霧試験は、コーティングされた試料に腐食攻撃を与えることで、保護仕上げ材としてのコーティングの適合性を（主に比較によって）評価する促進腐食試験です。腐食生成物（錆やその他の酸化物）の発生は、所定の時間経過後に評価されます。試験期間はコーティングの耐食性によって異なり、一般的に、コーティングの耐食性が高いほど、腐食や錆が発生するまでの試験期間が長くなります。
塩水噴霧試験は、最も広く普及し、長年にわたり確立されている腐食試験の一つです。ASTM B117は 、1939年に発行された、国際的に認められた最初の塩水噴霧規格です。その他の重要な関連規格としては、ISO 9227、JIS Z 2371、ASTM G85などがあります。
塩水噴霧試験は、比較的安価で迅速、標準化が進んでおり、再現性も高いため広く普及しています。溶融亜鉛めっき鋼板などの特定のコーティングでは、塩水噴霧試験の時間とコーティングの予想寿命との間に弱い相関関係があるかもしれませんが、この試験は低コストで結果がすぐに得られるため、世界的に普及しています。現在、ほとんどの塩水噴霧試験室は、コーティングの耐食性を予測するために使用されているのではなく、前処理や塗装、電気めっき、亜鉛めっきなどのコーティング工程を比較検討するために使用されています。例えば、前処理と塗装を施した部品は、生産に受け入れられるために96時間の塩水噴霧試験に合格する必要があります。この要件を満たせない場合は、前処理の化学プロセスまたは塗装品質に不安定性があることを意味し、次のバッチが望ましい品質になるように、直ちに対処する必要があります。加速腐食試験が長くなるほど、プロセスが制御不能な状態が長くなり、不適合バッチによる損失が大きくなります。したがって、塩水噴霧試験の主な用途は、実際の耐食性と期待される耐食性を迅速に比較することにあります。最も一般的には、試験対象試料に酸化物が析出するまでの時間を期待値と比較し、試験の合否を判断します。このため、塩水噴霧試験は、例えば金属部品の表面コーティングなどの製造工程の有効性を確認するために、品質監査の役割で最もよく用いられます。塩水噴霧試験は、実際の腐食環境を再現、複製、または加速させるものではないため、材料や表面コーティングが実際の腐食にどの程度耐えるかを予測する用途にはほとんど適していません。このような用途には、周期腐食試験の方が適しています。
試験装置は、密閉された試験用キャビネット／チャンバーで構成されており、加圧空気を用いて噴霧ノズルから塩水（5% NaCl）溶液を噴霧します。これにより、チャンバー内には濃密な塩水霧（ミストまたはスプレーとも呼ばれる）による腐食性環境が生成され、この環境に曝された試験試料は、非常に腐食性の高い条件下に置かれます。チャンバーの容量は供給業者によって異なります。特定の塩水噴霧試験規格で最小容量が定められている場合は、それが明記されており、それに従う必要があります。一般的に、チャンバーが大きいほど、より均質な試験環境が得られるという共通認識があります。
塩水噴霧試験溶液のバリエーションは、試験対象の材料によって異なります。鋼材の最も一般的な試験は中性塩水噴霧試験（NSSと略されることが多い）で、このタイプの試験溶液はpH 6.5～7.2の中性に調整されます。中性pHを維持するために、塩酸または水酸化ナトリウムが添加され、pHを必要な範囲に調整します。結果は通常、腐食生成物が現れないNSSでの試験時間（ISO 9227ではNSSで720時間など）で表されます。合成海水溶液も、一部の企業や規格で一般的に指定されています。その他の試験溶液には、酢酸（ASSと略されることが多い）や塩化銅を含む酢酸（CASSと略されることが多い）などの他の化学物質が添加されており、それぞれが銅ニッケルクロムめっき、銅ニッケルめっき、陽極酸化アルミニウムなどの装飾コーティングの評価用に選択されます。これらの酸性試験溶液のpHは一般的に3.1～3.3である。
相互汚染のリスクがあるため、NSS試験においてASSまたはCASS試験キャビネットを互換的に使用することは推奨されないという情報源もある。CASS試験後にキャビネットを徹底的に洗浄することは非常に困難であるとされている。ASTMはこの問題について言及していないが、ISO 9227はこれを推奨しておらず、実施する場合は徹底的な洗浄を推奨している。
塩水噴霧試験の大部分は連続式であり、試験対象試料は試験期間全体にわたって連続的に発生する塩水噴霧に曝されるが、中にはそのような曝し方を必要としない試験もある。このような試験は一般的に改良型塩水噴霧試験と呼ばれる。ASTM G85は、基本的な塩水噴霧試験のバリエーションである改良型塩水噴霧試験を複数含む試験規格の一例である。
ASTM G85 [ 1 ]は、改良塩水噴霧試験を網羅する世界的に最も普及している試験規格です。このような試験は全部で 5 つあり、ASTM G85 では付属書 A1 から A5 と呼ばれています。
これらの改良された試験の多くは、もともと特定の産業分野内で生まれたものであり、自然発生する腐食の影響を再現し、その影響を加速できる腐食試験の必要性に対応するために開発されたものである。
この加速は、化学的に変化した塩水噴霧溶液の使用によって生じ、多くの場合、他の試験環境と組み合わされ、ほとんどの場合、これらの試験環境が時間の経過とともに比較的急速にサイクルされます。特定の業界では普及していますが、改良塩水噴霧試験は多くの場合、周期腐食試験(CCT) に取って代わられています。ASTM G85 に準拠した改良塩水噴霧試験に使用される環境試験チャンバーの種類は、一般的にASTM B117に準拠した試験に使用されるチャンバーと似ていますが、自動気候サイクル制御システムなどの追加機能を備えていることがよくあります。
ASTM G85 附属書 A1 – 酢酸塩水噴霧試験 (非循環)この試験は、高温の酢酸塩水噴霧環境に曝された鋼および亜鉛ベースのダイカストの装飾用クロムめっき の相対的な耐食性を決定するために使用できます。この試験は ASS 試験とも呼ばれます。試験片は密閉されたチャンバー内に置かれ、試験規格の要件に従って調製され、酢酸の添加によって酸性化 (pH 3.1～3.3) された塩水溶液の連続間接噴霧に曝されます。この噴霧は、チャンバー温度 35 °C で、1～2 ml/80 cm 2 /時の速度で試験片に降り注ぐように設定されます。この環境は一定の定常状態条件下で維持されます。試験時間は可変です。[ 2 ]
ASTM G85 附属書 A2 – 酸性塩水噴霧試験（周期試験）。
この試験は、酢酸塩水噴霧、空気乾燥、高湿度という変化する環境にアルミニウム合金を曝露した場合の相対的な耐食性を、高温下で試験するために使用できます。この試験は、MASTMAASIS 試験とも呼ばれます。試験片は密閉されたチャンバー内に設置され、次の 3 パートの繰り返しサイクルで構成される変化する環境に曝露されます。試験規格の要件に従って調製され、酢酸の添加によって酸性化 (pH 2.8～3.0) された塩水溶液の連続間接噴霧に 0.75 時間曝露します。この噴霧は、1～2 ml/80 cm 2 /時間の割合で試験片に降り注ぐように設定されます。次に、空気乾燥 (パージ) 環境に 2 時間曝露します。次に、湿度が徐々に 65% RH から 95% RH に上昇する高湿度環境に 3.25 時間曝露します。試験サイクル全体は、チャンバー温度が 49 °C に一定に保たれます。サイクルの繰り返し回数、したがってテストの所要時間は可変です。[ 2 ]
ASTM G85 附属書 A3 – 海水酸性化試験（周期試験）
この試験は、酸性化した合成海水噴霧とそれに続く高湿度という変化する環境に高温下で曝された場合の、コーティングされたアルミニウム合金やその他の金属の腐食に対する相対的な耐性を試験するために使用できます。この試験はSWAAT試験とも呼ばれます。試験片は密閉されたチャンバー内に設置され、次の2つの繰り返しサイクルからなる変化する環境に曝されます。まず、試験規格の要件に従って調製され、酢酸の添加によって酸性化された（pH 2.8～3.0）合成海水溶液の連続間接噴霧に30分間曝されます。この噴霧は、1～2 ml/80 cm 2 /時間の割合で試験片に降り注ぐように設定されます。次に、90分間高湿度環境（98% RH以上）に曝されます。試験サイクル全体は、チャンバー内の温度が49 °Cに一定に保たれます（有機コーティングされた試験片の場合は24～35 °Cに下げることができます ）。サイクルの繰り返し回数、したがってテストの所要時間は可変です。[ 2 ]
ASTM G85 附属書 A4 – SO2.塩水噴霧試験（周期試験）
この試験は、複合SO₂に遭遇する可能性のある製品サンプルの相対的な腐食耐性を試験するために使用できます。2.通常の耐用期間中の塩水噴霧/酸性雨環境。試験片は密閉チャンバー内に設置され、2種類の変化する気候サイクルのいずれかに曝される。いずれの場合も、塩水噴霧への曝露は、試験規格の要件に従って調製された塩水噴霧または合成海水によるものとする。最も適切な試験サイクルおよび噴霧溶液は、当事者間で合意するものとする。
最初の気候サイクルは、中性（pH 6.5～7.2）の塩水／合成海水溶液を試料上に1～2 ml/ 80 cm² /時間の割合で連続的に間接噴霧することから構成される。この噴霧中、チャンバー内にはSO₂が投与される。噴霧は、6時間ごとに1時間、チャンバー容積1m³毎分35cm³ のガス流量で行われます。試験サイクル全体を通して、チャンバー温度は35℃に一定に保たれます。サイクルの繰り返し回数、したがって試験期間は可変です。
2番目の気候サイクルは、中性（pH 6.5～7.2）の塩水／合成海水溶液を0.5時間連続して間接噴霧し、試料上に1～2 ml/ 80 cm² /時間の割合で滴下する。その後、0.5時間SO₂を投与する。2 ガスをチャンバー容積 35 cm3/分/m3の割合で注入します。その後、2 時間高湿度に浸します。試験サイクル全体は、チャンバー温度 35 °C で一定に保たれます。サイクルの繰り返し回数、したがって試験時間は可変です。 [ 2 ]
ASTM G85 附属書 A5 – 希釈電解質塩水噴霧/乾燥試験（サイクル試験）
この試験は、常温での希釈塩水噴霧による変化する環境にさらされた後、高温での空気乾燥を受けた鋼材上の塗料の相対的な耐食性を試験するために使用できます。これは表面コーティング業界でよく用いられる試験であり、PROHESION試験とも呼ばれています。試験片は密閉されたチャンバー内に設置され、次の2部構成のサイクルで変化する環境にさらされます。まず、試験規格の要件に従って調製され、酢酸の添加によって酸性化（pH 3.1～3.3）された塩水溶液の連続間接噴霧に1時間さらされます。この噴霧は、チャンバーの周囲温度（21～27℃）で、1～2 ml/80 cm 2 /時の速度で試験片に降り注ぐように設定さ れます。次に、35℃の空気乾燥（パージ）環境に1時間さらされます 。このサイクルは、所望の時間に達するまで繰り返されます。[ 2 ]
試験チャンバーの構造、試験手順、および試験パラメータは、ASTM B 117やISO 9227などの国内および国際規格に基づいて標準化されています。 これらの規格は、試験を実施するために必要な情報、すなわち、温度、噴霧溶液の空気圧、噴霧溶液の調製、濃度、pHなどの試験パラメータを規定しています。規格への適合性を示すためには、試験パラメータを毎日チェックする必要があり、それに応じて記録を保持する必要があります。ASTM B117およびISO 9227は、参照規格として広く使用されています。試験キャビネットは、ここで規定された要件に従って製造されます。
しかし、これらの試験規格では、評価対象のコーティングの試験期間や、塩の形での腐食生成物の出現に関する情報は提供されていません。要件は顧客と製造業者の間で合意されます。自動車業界では、要件は材料仕様で規定されています。異なるコーティングは塩水噴霧試験で異なる挙動を示すため、試験期間はコーティングの種類によって異なります。たとえば、一般的な電気めっき亜鉛と黄色の不動態化鋼部品は、塩水噴霧試験で白錆なしで96時間持ちます。電気めっき亜鉛ニッケル鋼部品は、NSS試験で赤錆なしで720時間以上（またはCASS試験で赤錆なしで48時間）持ちます。要件は試験期間（時間）で設定され、コーティングは最小試験期間に準拠する必要があります。
塩水噴霧試験に用いられることもある人工海水は、 ASTM Internationalのウェブサイトで入手できます。人工海水の規格はASTM D1141-98で、これは代替海水調製の標準的な手順を定めたものです。
この方法で評価できる代表的なコーティングは以下のとおりです。
溶融亜鉛めっきされた表面は、一般的に塩水噴霧試験の対象とはなりません（ISO 1461またはISO 10684を参照）。溶融亜鉛めっきは、自然環境にさらされると炭酸亜鉛を生成し、めっき金属を保護して腐食速度を低下させます。溶融亜鉛めっきされた試験片を塩水噴霧にさらしても炭酸亜鉛は生成されないため、この試験方法では腐食防止性能を正確に測定することはできません。溶融亜鉛めっきされた試験片の耐食性を適切に測定するためのガイドラインは、ISO 9223に規定されています。
下地に溶融亜鉛めっきを施した塗装面は、この方法に従って試験することができる。ISO 12944-6を参照のこと。
試験期間は、数時間（例えば、リン酸塩処理鋼の場合は8時間または24時間）から1か月以上（例えば、亜鉛ニッケルめっきの場合は720時間、特定の亜鉛フレークめっきの場合は1000時間）まで様々です。