应力腐蚀试验方法

2019-03-0811:09:36应力腐蚀试验方法已关闭评论

零件在腐蚀和应力联合作用时,在低于材料强度极限的情况下,发生脆性开裂现象,称为应力腐蚀开裂。

1.应力腐蚀开裂特征

应力腐蚀开裂与单纯机械应力造成的开裂不同,它在应力极低的条件下也能产生开裂;与单纯的腐蚀引起的开裂也不同,即使在极弱的腐蚀介质中也能发生应力腐蚀开裂。

应力腐蚀开裂一般发生在零件的局部区域,裂纹数量不多,裂纹深度很深,宽度较窄,裂纹方向基本与应力方向垂直。在显微镜下,裂纹有沿晶裂纹,也有穿晶裂纹。

2.影响因素

应力腐蚀开裂的发生条件一是应力,二是腐蚀。

零部件在生产、制造过程中不可避免地产生应力,如铸造应力、冷变形应力、焊接应力、机械加工应力、热处理应力,还有零部件在工作状态下所受的工作应力,以及由于温度梯度产生的热应力等。这些应力都可能成为应力腐蚀开裂的应力因素。

腐蚀介质中含有对发生应力腐蚀开裂有特效作用的离子、分子时,会导致应力腐蚀开裂。对不锈钢来说,引起应力腐蚀开裂的介质包括含Cl、F、Br及H S、NaOH、饱和SO等水溶液22介质,如酸性氯化物溶液、海水、高温碱、硝酸、硫酸、盐酸,含氯化物的冷凝水、高温水等。

对于材料而言,表面有稳定的钝化膜并在受破坏后能迅速修复的材料,对抵抗应力腐蚀开裂更具有优越性。

3.应力腐蚀开裂试验方法

我国对于金属材料在不同腐蚀介质中的应力腐蚀开裂试验有多种。对不锈钢来说,较常用的有GB/T 17898《不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法》。

这个标准又分为恒负荷拉伸试验和U形弯曲试验两种方法。

恒负荷拉伸试验是将试样在承受拉应力的状态下,放入沸腾的(约143℃) 42%氯化镁溶液中,观察试样的断裂时间。当然,在同样拉力条件下,不断裂时间长者或断裂时间相同,而承受拉力大者为好。

U形弯曲试验是将规定厚度的试样,先用半径为8mm的压头在滚柱压模上弯曲成两臂平行的U形,再用适当的夹具将两臂间的宽度压缩5mm以施加应力,然后将试样放入沸腾的(约143℃) 42%氯化镁溶液中,观察开始发生裂纹的时间。当然,时间长者为好。

在GB/T 17898中,对试样制备方法、规格、施加应力方法、腐蚀液的配制及试验方法都有明确的规定。

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