潮濕條件:CCT測試程序通常要求高濕度條件。相對濕度要求為95-100%。ASTMD224711測試標準中有這一要求。有時候也可通過選用B117試驗箱來噴淋純水霧來實現。圖2顯示Q-Fog鹽霧試驗機處于潮濕條件。干燥條件:干燥條件可在一間開放式實驗室中或在一個試驗箱內實現??臻g內空氣充分流通,這樣可避免分層且可干燥樣品。"干燥"的定義比較復雜,人們對指的是樣品的表面干燥還是徹底干燥還存有爭議。隨著產品腐蝕的滲透,樣品徹底干燥所需的時間可能會增加。圖3顯示Q-Fog處于干燥條件。在腐蝕試驗中,對金屬試樣進行不同時間的浸泡,分析腐蝕速率隨時間的變化規律。上海復合鋼腐蝕試驗檢測機構
測試目的:開裂敏感性評估:量化材料在特定介質中的臨界應力強度因子(KISCC),例如304不銹鋼在沸騰MgCl?溶液中的KISCC≤20MPa?m1/2為合格。案例:某核電站蒸汽管道因應力腐蝕開裂泄漏,通過試驗篩選出抗Cl?應力腐蝕的316LN不銹鋼,事故風險降低90%。工藝與設計驗證:檢測焊接殘余應力、冷加工應力對開裂的影響,例如評估鋁合金輪轂在鹽霧環境下的應力集中區域腐蝕風險。標準合規性檢測:滿足行業強制標準(如NACEMR0175對油氣設備的H?S應力腐蝕要求),獲取高危環境準入資格(如深海油氣田、核反應堆部件)。金屬腐蝕性能測定實驗檢驗建筑行業,腐蝕試驗評估鋁合金門窗在戶外環境中的耐蝕性,保證其長期使用不出現嚴重腐蝕。
箱內條件:在金鑒實驗室的測試流程中,非室溫條件通常涉及將樣品暴露在特定條件下的測試箱內。要在不同的非室溫條件之間進行切換,可以通過人工將測試樣品從一個試驗箱移動到另一個,或者在全自動試驗箱內實現條件之間的循環。在金鑒實驗室的每次測試中,溫度和相對濕度都必須受到嚴格監控。為了確保測試的準確性和可靠性,金鑒實驗室采用先進的自動控制系統。溫度偏差在測試過程中被精確控制在±3℃或更小的范圍內。它們能有效地評價很多腐蝕機制,如一般腐蝕,電化腐蝕和縫隙腐蝕等。
根據環境介質的不同又可分為3.5%NaCl溶液試驗、沸騰MgCl2溶液試驗、連多硫酸溶液試驗、熱鹽法、Mattsson溶液試驗等。3.5%NaCl溶液間浸試驗主要用于試驗鋁合金和鐵基合金SCC敏感性,是一種加速試驗方法??捎糜谶x材、質量控制檢驗和發展新合金等。沸騰氯化鎂溶液試驗是一種檢測不銹鋼及有關合金的SCC敏感性的標準試驗。連多硫酸溶液試驗用于測定不銹鋼或其他有關材料(Ni-Cr-Fe)在連多硫酸溶液中對延晶SCC的相對敏感性。熱鹽環境試驗是一種檢測鈦合金氫脆和SCC敏感性的試驗方法。熱鹽試驗首先用噴涂的方法在加載應力的試樣表面覆蓋一層NaCl鹽膜,然后將涂鹽試樣暴露于高溫下。通常是根據合金的力學性能和預計的使用條件來確定暴露溫度和應力水平,而暴露時間隨合金、應力、溫度和選擇的破壞判據而定。pH=7.2的Mattson溶液是評定Cu-Zn合金對SCC敏感性的一種標準試驗溶液。農業機械領域,腐蝕試驗評估鋼材在農田土壤與肥料環境中的耐蝕性,延長設備使用壽命。
預防:應力腐蝕的機理仍處于進一步研究中。為防止零件的應力腐蝕,首先應合理選材,避免使用對應力腐蝕敏感的材料,可以采用抗應力腐蝕開裂的不銹鋼系列,如高鎳奧氏體鋼、高純奧氏體鋼、超純高鉻鐵素體鋼等。其次應合理設計零件和構件,減少應力集中。改善腐蝕環境,如在腐蝕介質中添加緩蝕劑,也是防止應力腐蝕的措施。采用金屬或非金屬保護層,可以隔絕腐蝕介質的作用。此外,采用陰極保護法見電化學保護也可減小或停止應力腐蝕。腐蝕試驗要考慮材料在腐蝕環境中的力學性能變化。掛片腐蝕試驗標準
汽車發動機零部件制造中,腐蝕試驗檢驗材料在高溫燃油與冷卻液環境下的耐蝕性。上海復合鋼腐蝕試驗檢測機構
慢應變速率試驗(SSRT)則是在一定環境中將拉伸試件放入特制的慢應變速率試驗機中,以恒定不變的相當緩慢的應變速度通過試驗機十字頭位移而把載荷施加到試件上,以強化應變狀態來加速應力腐蝕開裂(SCC)過程的發生和發展。由于試驗處于環境室中,可在慢拉伸過程中同時研究其他因素如溫度、電極電位和溶液pH值等對應力腐蝕過程的影響。該試驗可采用無裂紋試樣或缺口試樣,將試樣在特定的腐蝕介質和惰性介質中緩慢拉斷后,就可以根據延伸率等參數的不同和斷口形貌及二次裂紋的特征來評定特定材料-介質體系對應力腐蝕破裂的敏感性。慢應變速率法對應力腐蝕開裂有較高的靈敏性,且可以得到很多有用的信息,可定量地判斷應力腐蝕破裂敏感性的大小。然而,其缺點是設備復雜,確定應變速率值的影響因素很多,對材料要求苛刻,且不能提供更多的信息,在比較腐蝕環境和空氣中的拉伸曲線時,不容易比較裂紋的潛伏期和擴展期,很難估計裂紋擴展速度。上海復合鋼腐蝕試驗檢測機構
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