应力腐蚀试验的试样

弹性应变试样
① 弯梁试样 这种方法可以用于任何金属的试样，外加应力应低 于材料的弹性极限，其外加应力可精确计算或测定(ASTM G39)。 弯梁试样通常是在恒应变条件下试验，但恒载荷条 件也可用。在上述两种条件下，当裂纹发生时，试样曲 率的局部变化会导致裂纹扩展过程中应力和应变的改变 。 因此“试验应力”是试验开始时(即发生SCC前)的最 高表面拉伸应力。
第五章 局部腐蚀的试验方法
5.5 应力腐蚀开裂试验方法
5.5.2 应力腐蚀试验的试样
5.5.2 应力腐蚀试验的试样 1）光滑试样
2）带缺口试样
3）预制裂纹试样
1）光滑试样 （1）弹性应变试样
（2）塑性应变试样
（3）残余应力试样
（1）弹性应变试样
为了控制通过变形加载所施加的表面拉伸应力，应变 通常限定在试验材料的弹性范围，然后通过测量应变和 弹性模量可以计算施加膨力的大小。在恒载荷加载的情 况下，通常是直接测定载荷，并根据试样的几何条件和 加载方法利用适当的公式计算应力。为施加载菏和监测 载荷可能出现的变化，可使用测力传感器或校正弹簧。
③ Ｏ形环试样
Ｏ形环试样是一种模拟承受箍形应力的特定用途的 SCC试样。
④ 拉伸试样
当进行单向拉伸加载时，其应力图谱是简单而均 匀的，而且外加应力的大小可以精确确定。 试样的种类和尺寸、加载应力的方法利府力水平 等都具有灵活性。 小的横截面的试样得到了广泛的应用，它们对 SCC的发生有较大的敏感性，能比较快地得到试验结 果，试验比较方便。除了试验丝状产品，不推荐使用 标距小于10mm，、直役小于3mm的试样。
③ 恒载荷恒K型试样
在预制裂纹的试样中还有一种恒KI试样，这种试样是在 研究裂纹亚临界扩展的动力学时，为了精确测定 da/dt 对 KI 的依赖关系，随着裂纹扩展KI保持恒定的试样。
恒位移降K型试样 恒位移试样的优点
a) 由于用螺钉自行加载，因而不需要复杂设备，而且可 在实际的腐蚀介质中作试验，从而可获得实际使用条 件下的应力腐蚀数据； b) 用—个试样就可获得KISCC和da／dt的数据； c) 由于这类试样主要用于观察裂纹扩展和止裂，故对预 制裂纹的要求可较宽。
预制裂纹试样
3）预制裂纹试样
预裂纹 SCC 试样是预开机械缺口并经疲劳处理产生裂 纹的试样，通过 SCC试验和断裂力学分析，测试结果可用 于丁程设计、安全评定和寿命估计。 这种基于断裂力学的预制裂纹试样，由于显著地缩短 了孕育期而加速 SCC破坏，测试时间短；数据比较集中； 便于研究裂纹扩展动力学过程。 采用预裂纹试样，把线弹性断裂力学此用于 SCC 试验 ，可以确定金属材料在特定介质中的临界应力场强度因子 KISCC 和裂纹扩展速率 da/dt ，确定构件中可允许的最大缺 陷尺寸。
塑性应变试样
U型弯曲试样
残余应力试样
① 塑性变形试样
在室温下包括局部塑性变形的一些加工过程(如成形、 调直和模锻)所造成的残余应力可能超过材料的弹性极限。 塑性变形试样可以是杯突试样、偏斜挤压试样、经冷加工 的管节、具有剪切边、冲压孔或钢印的板材等。这类试样 通常是定性的，不能确切知道应力的大小。
残余应力试样
② 焊接试样
焊缝附近发展的残余应力常常是服役中的SCC的起源。 在单—焊缝附近的纵向应力似乎没有在塑性变形的焊件中 出现的应力那样大，因为焊接合属中的应力受到热合属(冷 却时会收缩)屈服强度的限制。但是当两个或更多的焊件组 合成—个比较复杂的结构时会出现高应力。
2）带缺口试样
缺口试样是模拟金属材料中宏观裂纹和各种加工缺口 效应以考察材料SCC敏感性的专门试样。 优点： ① 缩短孕育期，加速SCC进程； ② 使SCC限定于缺口区域； ③ 改善测量数据的重现性； ④ 便于测量某些参数，如裂纹扩展速率。
弹性应变试样
② C形环试样
② C形环试样
C 形环试样尺寸小，加载应力方法简单，可暴露 于几乎仟何一种腐蚀性环境中。它可以定量测定各种 合金的应力腐蚀断裂敏感性，特别适用于管材和棒材 的横向试验及各种材料(如厚板)的短—横向试验。 最准确的加载应力方法是：把电应变片贴在周向 和横向问的拉仰表面上，紧固螺栓直到应变片指示达 到所需应力为止。
3）预制裂纹试样 ① 恒载荷增K型试样 ② 恒位移降K型试样 ③ 恒载荷恒K型试样
预制裂纹试样
① 恒载荷增K型试样
目前测量KISCC最简单、最常用的是悬 臂梁弯曲试验。试样为悬臂梁弯曲预裂 纹试样，属于恒载荷增K型。
恒载荷增K型试样
预制裂纹试样
② 恒位移降K型试样
最常用的是改进后的楔形张开加载(改进的WOL)试样及 双悬臂梁(DCB)试样，这两种试样都是通过裂纹张开到一定 位移达到加载的目的。
④ 拉伸试样
⑤ 音叉试样
音叉试样也是一种பைடு நூலகம்门用途的试样，特别适用于沿 纵向或长—横向取样的薄板材料的试验 。
（2）塑性应变试样
许多加速 SCC 试验采用塑性变形的试样，因为其 制造和使用既简单又经济。由于它们包含大量的弹性 和塑性应变，所以能提供光滑试样所能得到的最苛刻 的试验条件。 这种试样通常用于筛选试验，用以检测一种合金 在不同环境中、在给定环境中具有不同金相条件的合 金以及在相同环境中不同台金之间在耐 SCC 性能方面 的差别。