鋁合金應力腐蝕試驗

腐蝕性能工程師謝工 2020-05-19 17:05:10 發(fā)布在 腐蝕性能

4538

鋁合金應力腐蝕試驗

應力腐蝕開裂作為一種局部腐蝕形式,是指金屬材料在拉應力和特定介質的共同作用下所引起的破壞。

鋁合金應力腐蝕機理：

1、陽極溶解機理：

陽極溶解理論的基本觀點是,應力腐蝕開裂是由于裂紋尖端陽極快速連續(xù)溶解的結果,應力的存在加速了陽極溶解的速率并且促進金屬的分離。

2、氫脆機理

氫脆機理認為,金屬在腐蝕介質中由于陰極作用產生氫氣,一部分氫氣擴散到金屬內部,使金屬的強度和韌性降低。

試驗標準及樣品要求

GB/T 22640-2008 鋁合金加工產品的環(huán)形試樣應力腐蝕試驗方法（C型環(huán)）

樣品要求：C型彎試樣直徑16-32mm，直徑與厚度的比值在10-16之間

ASTM G47-1998(2011) 測定2XXX和7XXX鋁合金制品對的應力腐蝕開裂敏感性的試驗

樣品要求：拉伸試樣：

1.標準試樣：試樣長度≥100mm，工作段應長25.4mm，直徑6.35±0.13mm。每組三個試樣。

2.小尺寸試樣：試樣長度≥100mm，工作段25.4mm，直徑3.81±0.05mm。每組三個試樣。

C型環(huán)試樣：外徑≥15.88mm 具體參照圖紙；至少3個樣。

ASTM G139-2005(2011) 用斷裂負載法測定熱處理鋁合金產品應力腐蝕開裂的試驗方法-2XXX系

樣品要求：

1.標準試樣：試樣長度≥100mm，工作段應長25.4mm，直徑6.35±0.13mm。每組三個試樣。

2.小尺寸試樣：試樣長度≥100mm，工作段25.4mm，直徑3.81±0.05mm。每組三個試樣。

ASTM G139-2005(2011) 用斷裂負載法測定熱處理鋁合金產品應力腐蝕開裂的試驗方法-6XXX系

樣品要求：

1.標準試樣：試樣長度≥100mm，工作段應長25.4mm，直徑6.35±0.13mm。每組三個試樣。

2.小尺寸試樣：試樣長度≥100mm，工作段25.4mm，直徑3.81±0.05mm。每組三個試樣。

ASTM G139-2005(2011) 用斷裂負載法測定熱處理鋁合金產品應力腐蝕開裂的試驗方法-7XXX系

樣品要求：

1.標準試樣：試樣長度≥100mm，工作段應長25.4mm，直徑6.35±0.13mm。每組三個試樣。

2.小尺寸試樣：試樣長度≥100mm，工作段25.4mm，直徑3.81±0.05mm。每組三個試樣。

試驗方法

一、恒應變法

恒應變法是通過直接拉伸或彎曲使試樣變形而產生拉應力，利用具有足夠剛性的框架維持變形，以保證試樣應變恒定。測試樣形狀有多種,如U形、C環(huán)、彎梁、叉形等，每種試樣都適用于各自特定目的,其加載應力、腐蝕暴露、計算應力和評定結果的方式也各不相同。

恒應變法的優(yōu)點為：

1、可用螺釘自行加載而無需貴重設備；

2、采用實際的腐蝕介質可獲得實際使用條件下的SCC數據；

3、采用一個試樣即可獲得應力腐蝕臨界應力強度因子KISCC和應力腐蝕裂紋擴展速率da/dt的數據；

4、該方法主要用于觀察裂紋擴展和止裂,故對預制裂紋的要求可放寬,采用線切割試樣即可。

恒應變法的缺點為：

1、裂紋易分叉；

2、因蠕變而使裂紋尖端的應力場強度下降,所測臨界應力場強度因子KISCC明顯偏高。

二、恒載荷法

恒載荷法是利用砝碼、杠桿或彈簧等對試樣施加恒定載荷，以測試試樣的SCC敏感性。最簡單的方法是在試樣下端懸掛砝碼，此法適合于截面積較小的試樣(如金屬絲).對于截面較大的高強度材料，一般采用杠桿系統(tǒng)加載，也可用簡單的彈簧裝置或拉伸環(huán)加載。此外，三點彎曲和懸臂梁彎曲等試樣在特定環(huán)境中和恒定載荷下的裂紋擴展也屬于恒載荷法。SCC評定指標為SCC斷裂壽命，還可求出初始應力對SCC的影響，或將SCC斷裂前某一時刻試樣的強度和延伸率損失作為SCC評定指標。

三、慢應變拉伸速率法

慢應變拉伸速率(SSRT)實驗方法是以一個穩(wěn)定且相當緩慢的應變速率對置于腐蝕介質中的試樣施加應力，通過人為控制應變狀態(tài)來加速應力腐蝕斷裂的過程。SSRT方法是一種快速的實驗方法，傳統(tǒng)的應力腐蝕實驗在SCC的環(huán)境里不能迅速確定材料是否具有SCC敏感性，SSRT能使試樣在很短的時間內發(fā)生斷裂,是宏觀應力腐蝕開裂敏感性篩選實驗。

上一個：銅合金應力腐蝕試驗
下一個：SSC/SSCC檢測