Тестирование с низкой скоростью деформации - Slow strain rate testing

Тестирование с низкой скоростью деформации (SSRT), также называемый испытание на растяжение с постоянной скоростью растяжения (CERT) - популярный тест, используемый учеными для изучения коррозионное растрескивание под напряжением. Он включает медленную (по сравнению с обычными испытаниями на растяжение) динамическую деформацию, применяемую с постоянной скоростью растяжения в интересующей среде. Эти результаты сравниваются с результатами аналогичных тестов в заведомо инертной среде. 50-летняя история SSRT недавно была опубликована ее создателем.^[1] Тест также стандартизирован.^[2][3] и два симпозиума ASTM, посвященных этому.^[4][5]

Влияние скорости деформации

Важной характеристикой этих тестов является то, что скорость деформации низкая, например, процент продления выбран в диапазоне от 10⁻⁸ до 10⁻³ s⁻¹. Выбор скорости деформации очень важен, поскольку склонность к растрескиванию может не быть очевидной из результатов испытаний при слишком низкой или слишком высокой скорости деформации. Для многих систем материал-среда скорости деформации в диапазоне 10⁻⁵ - 10⁻⁶ s⁻¹ используются; однако наблюдаемое отсутствие растрескивания при заданной скорости деформации не следует рассматривать как доказательство устойчивости к растрескиванию. Известны случаи, когда склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением становилась очевидной только при скоростях деформации всего 10⁻⁸ или 10⁻⁹ s⁻¹. Тем не менее, этот метод очень подходит для механистических исследований, а также для относительного ранжирования склонности к растрескиванию различных сплавов или агрессивности окружающей среды, а также влияния температуры, pH, металлургических условий и т. Д. Самая быстрая скорость деформации, которая все еще будет способствовать SCC для данной системы среда-материал иногда называют «критической скоростью деформации», некоторые значения приведены в таблице:^[6]

Критические скорости деформации

Система металл-окружение	Критическая скорость деформации, с−1
Алюминиевые сплавы - водно-хлоридные растворы	10−4 до 10−7
Медные сплавы - растворы аммиака / нитрита	10−6
Титановые сплавы - хлоридные растворы	10−5
Стали - растворы карбонатов, гидроксидов или нитратов или жидкий аммиак.	10−6
Магниевые сплавы - растворы хромата / хлорида	10−5
Нержавеющая сталь - хлоридные растворы	10−6
Нержавеющая сталь - высокотемпературные водные растворы	10−7

Важность других параметров теста

Электродный потенциал и другие факторы окружающей среды, такие как температура, pH и степень аэрации, могут значительно повлиять на результаты этого испытания на ускоренное коррозионное растрескивание под напряжением, равно как и на чистоту поверхности образца и металлургическое состояние.

Оценка результатов

Оцениваемые параметры:

• время до разрушения образца (например, разрушение или другие критерии «разрушения»)
• пластичность (за счет удлинения до разрушения или уменьшения площади)
• предел прочности на растяжение (от максимальной нагрузки)
• площадь под кривой удлинения - нагрузки (которая представляет энергию разрушения)
• процент вязкого / хрупкого разрушения на поверхности разрушения
• пороговое напряжение для растрескивания

Результаты тестов SSRT оцениваются по соотношению:

${ displaystyle left [{ frac { text {результат с образца в тестовой среде}} { text {результат с образца в инертной среде}}} right]}$

Отклонение отношения ниже единицы определяет повышенную склонность к растрескиванию. Испытание лучше всего использовать в сочетании с электрохимическими измерениями и другими испытаниями на коррозионное растрескивание под напряжением.

Рекомендации