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慢應(yīng)變速率試驗(yàn)

慢應(yīng)變速率試驗(yàn)

慢應(yīng)變速率試驗(yàn)(SSRT),是在一定環(huán)境中將拉伸試件放入特制的慢應(yīng)變速率試驗(yàn)機(jī)中,以恒定不變的相當(dāng)緩慢的應(yīng)變速度通過試驗(yàn)機(jī)十字頭位移而把載荷施加到試件以強(qiáng)化應(yīng)變狀態(tài)來加速SCC過程的發(fā)生和發(fā)展。由于試驗(yàn)處于環(huán)境室中,可在慢拉伸過程中同時(shí)研究其它因素如溫度、電極電位和溶液pH值等對應(yīng)力腐蝕過程的影響。該試驗(yàn)可采用無裂紋試樣或缺口試樣,將試樣在特定的腐蝕介質(zhì)和惰性介質(zhì)中緩慢拉斷后,就可以根據(jù)延伸率等參數(shù)的不同和斷口形貌及二次裂紋的特征來評定特定材料—介質(zhì)體系對應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性。與前兩種方法相比,慢應(yīng)變速率法具有較大的優(yōu)越性。首先,慢應(yīng)變速率法對應(yīng)力腐蝕開裂有較高的靈敏性。其次,用慢應(yīng)變速率法可以得到很多有用的信息,可定量地判斷應(yīng)力腐蝕破裂敏感性的大小。慢應(yīng)變速率法的缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜,確定應(yīng)變速率值的影響因素很多,對材料過分苛刻。此外慢應(yīng)變速率法不能提供更多的信息,在比較腐蝕環(huán)境和空氣中的拉伸曲線時(shí),不容易比較裂紋的潛伏期和擴(kuò)展期,很難估計(jì)裂紋擴(kuò)展速度。

斷裂力學(xué)試驗(yàn)

斷裂力學(xué)試驗(yàn)方法采用帶有預(yù)制裂紋的試樣,通常是在光滑試樣上用機(jī)械方法加工一個(gè)切口,然后用疲勞載荷在切口根部產(chǎn)生裂紋,也可用機(jī)械突入法等方法產(chǎn)生裂紋。然后對試樣加一定載荷并置入環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)。采用預(yù)制裂紋試樣,把線彈性斷裂力學(xué)應(yīng)用于應(yīng)力腐蝕試驗(yàn),可以確定金屬材料在特定介質(zhì)中的臨界應(yīng)力場強(qiáng)度因子KISCC和裂紋擴(kuò)展速率da/dt,確定構(gòu)件中可允許的大缺陷尺寸及構(gòu)件的壽命。斷裂力學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是,試驗(yàn)簡單、試驗(yàn)周期較短;通過KI可以準(zhǔn)確地確定裂紋的應(yīng)力狀態(tài);不同形狀試樣的試驗(yàn)結(jié)果具有可比性;試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性較好;可在工程設(shè)計(jì)上用于安全評定和壽命評估。斷裂力學(xué)所用的預(yù)制裂紋試樣提供了有利于裂紋發(fā)展所必須的介質(zhì)電化學(xué)條件,從而縮短了孕育期。

根據(jù)環(huán)境介質(zhì)的不同又可分為3.5%NaCl溶液試驗(yàn)、沸騰MgCl3溶液試驗(yàn)、連多硫酸溶液試驗(yàn)、熱鹽法、Mattsson溶液試驗(yàn)等。3.5%NaCl溶液間浸試驗(yàn)主要用于試驗(yàn)鋁合金和鐵基合金SCC敏感性,是一種加速試驗(yàn)方法??捎糜谶x材、質(zhì)量控制檢驗(yàn)和發(fā)展新合金等。沸騰氯化鎂溶液試驗(yàn)是一種檢測不銹鋼及有關(guān)合金的SCC敏感性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)。連多硫酸溶液試驗(yàn)用于測定不銹鋼或其他有關(guān)材料(Ni-Cr-Fe)在連多硫酸溶液中對延晶SCC的相對敏感性。熱鹽環(huán)境試驗(yàn)是一種檢測鈦合金氫脆和SCC敏感性的試驗(yàn)方法。熱鹽試驗(yàn)首先用噴涂的方法在加載應(yīng)力的試樣表面復(fù)蓋一層NaCl鹽膜,然后將涂鹽試樣暴露于高溫下。通常是根據(jù)合金的力學(xué)性能和預(yù)計(jì)的使用條件來確定暴露溫度和應(yīng)力水平,而暴露時(shí)間隨合金、應(yīng)力、溫度和選擇的破壞判據(jù)而定。pH=7.2的Mattson溶液是評定Cu-Zn合金對SCC敏感性的一種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溶液。


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金屬材料應(yīng)力腐蝕失效分析 , 氯氣腐蝕試驗(yàn)

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