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应力腐蚀及环境氢脆测试方法 一、应力腐蚀及环境氢脆敏感性的判据 2、临界应力?SCE 金属材料在特定的腐蚀环境中，应力水平越高，破裂时间越短；应力水平越低，破裂时间越长。 原则上说，当应力水平低于某一数值时，不会发生应力腐蚀破裂。该应力为临界应力，它是评定应力腐蚀破裂敏感性的重要指标。 3.破裂深度hf 应力腐蚀破裂的敏感性，还可以用应力腐蚀裂纹的深度，或平均裂纹深度，或是最大裂纹深度来表示。 在一定条件下，应力腐蚀裂纹深度越大，应力腐蚀破裂的敏感性也越大。 4、试样破裂百分比 用应力腐蚀试样在特定条件下发生破裂和未发生破裂的百分数来表示敏感性。 5、应力腐蚀破裂敏感系数 在特定条件下，把应力腐蚀破裂时间的倒数，称为破裂敏感系数。当破裂敏感系数越大时，材料的应力腐蚀敏感性也越大。 6、应力腐蚀破裂临界应力强度因子KISCC KISCC系指在应力腐蚀破裂条件下的临界应力强度因子。KISCC的实用价值在于它可以预示材料在特定环境中抗应力腐蚀破裂的能力和使用寿命以及是否处于安全使用状态。 KISCC可以实测得到，也可以通过计算方法求得。一般，通过理论方法求得KISCC十分麻烦，工程上多通过实测得到。 7、裂纹扩展速率da/dt及裂纹扩展速度v 应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt，是评定金属材料应力腐蚀破裂敏感性的重要指标。一般来说， da/dt越大，材料的应力腐蚀敏感性也越大。已经产生应力腐蚀裂纹的典型的da/dt－K曲线如下图。 从图中看出，它分为三个阶段：（1）K值超过KISCC达到某一门坎值KTH，裂纹随K值的增加迅速扩展， da/dt与K基本呈线性关系；(2)当K增加到某一数值时，这时的裂纹扩展速度达到某一稳定值，裂纹扩展速率基本是一个常数， da/dt与K几乎无关；（3）当K继续增加到某一数值时，随着K增加， da/dt迅速增加，当K增加到KIC，材料发生机械失稳断裂。 典型的da/dt－K曲线（K为应力强度因子） 8、破裂电位范围和临界破裂电位 大量的例子表明，对于某一特定体系应力腐蚀破裂只发生于一定的电位以上，低于这个电位则不会发生，这个电位值称为应力腐蚀破裂临界电位。 二、试样及测试方法的类型 1、试样类型 光滑试样 缺口试样 缺口预制裂纹试样 2、测试方法分类 恒载荷法－－试验过程中载荷不变； 恒应变法－－试验过程中加一恒定的应变； KISCC及da/dt测定法； 慢应变法； 恒应力法，或称恒K1法。 3、应力腐蚀破裂试验中的困难 应力腐蚀试验的试验周期一般较长，要保持试验介质的浓度、温度等试验条件不变，是比较困难的，而这些都将影响试验结果，同时如何缩短试验周期，加速应力腐蚀破裂过程，也是需要解决的问题。 应力腐蚀试验的试样是浸在腐蚀介质中的，因此对于裂纹扩展情况的观察和测量都受到限制。 应力腐蚀试验的微区电化学过程的测试，还存在技术上的困难，如微区的电极电位，微区的极化曲线等等的测量，目前还相当困难。 应力腐蚀试验的影响因素很多，往往试验结果数据很分散，而且重现性较差，因此处理很困难。 三、应力腐蚀及环境氢脆敏感性常用测试方法简介 1、拉伸试验a、恒载荷拉伸试样 拉伸试验加载机构示意图 弹簧加载拉伸试验 1、应力传感器；2、试样； 1、弹簧；2、腐蚀锅； 3、腐蚀锅；4、砝码 3、试样 b、恒变形拉伸试样 2、弯曲试验a、二支点弯曲试样 二支点弯曲试样及试样架 b、三点弯曲试样 恒应变三点弯曲 恒载荷三点弯曲试验 试样及试验装置 1－棒；2－试样； 3－荷重 C、四点弯曲试样 恒应变四点弯曲试样及试样架 恒应变四点弯曲试样及试样架 1－棒；2－试样；3－荷重 d、双弯梁 3、U形弯曲试样 U形试样 弯曲过程 常用的U形试样 1－焊接或缚紧；2－焊接；3－夹紧前；4－受力试样 4、C形环试验 C形环试样受力方法 5、O形环试验 O形环试样及加力塞子 (a)O形环试样；(b)加载塞子 6、叉形试验 调音叉试样 7、薄板预变形试验 预变形薄板试样 8、焊接接头应力腐蚀试验a、焊接弯梁试样 焊接弯梁试样组合件 1－焊接拉伸面；2－焊接压缩面；3－焊接根部 b、焊接圆盘试样 9、管状试验 内部压力下应力腐蚀试验的管状试样和固定架 1－向管内加压应力