苏州金属和合金的应力腐蚀试验分析-7411威尼斯

1、什么是金属和合金的应力腐蚀？应力腐蚀发生的条件？应力腐蚀的特征？

应力腐蚀是指材料、机械零件或构件在静应力（主要是拉应力）和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。它常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。

应力腐蚀破裂是指金属在腐蚀和残余应力或外加应力的共同作用下破裂而引起的自发损坏。残余应力是指由于塑性变形、温度变化、相变、辅照的结果而残存于物体内部的应力。外加应力是指在施加外部负荷（包括产品组装及安装使用）期间而引起并作用于物体之上的应力。金属和合金的应力腐蚀试验包括黄铜制成品应力腐蚀试验、不锈钢和镍基合金应力腐蚀、铝合金应力腐蚀、铁-铬-镍合金应力腐蚀等。

应力腐蚀是危害zui大的腐蚀形态之一。发生应力腐蚀的条件有：敏感的金属材料、特定的腐蚀介质、足够大的拉伸应力。应力腐蚀的特征：典型的滞后破坏、裂纹分为晶间型、穿晶型和混合型、裂纹扩散速度比均匀腐蚀快的多、低应力的脆性断裂。

2、金属和合金的应力腐蚀试验测试相关标准有？

gb/t 24518-2009金属和合金的腐蚀 应力腐蚀室外暴露试验方法

gb/t 15970.1-1995 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第1部分；试验方法总则

gb/t 15970.2-2000金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第2部分：弯梁试样的制备和应用

gb/t 15970.3-1995金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第3部分：u型弯曲试样的制备和应用

gb/t 15970.4-2000金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第4部分：单轴加载拉伸试样的制备和应用

gb/t 15970.5-1998金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第5部分：c型环试样的制备和应用

gb/t 15970.6-2007金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第6部分：恒载荷或恒位移下的预裂纹试样的制备和应用

gb/t 15970.7-2000金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第7部分：慢应变速率试验

gb/t 15970.8-2005金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第8部分： 焊接试样的制备和应用

gb/t 15970.9-2007金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第9部分：渐增式载荷或渐增式位移下的预裂纹试样的制备和应用

gb/t 20122-2006金属和合金的腐蚀 滴落蒸发试验的应力腐蚀开裂评价

gb/t 25996-2010 绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法

gb/t 33883-2017 7xxx系铝合金应力腐蚀试验 沸腾氯化钠溶液法

gb/t 4157-2017金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法

mh/t 6072-2011飞机发动机清洗用品对钛合金应力腐蚀的试验方法

sy/t 0087.4-2016钢质管道及储罐腐蚀评价标准 第4部分：埋地钢质管道应力腐蚀开裂直接评价

sy/t 0599-2006天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求

sy/t 7348-2016钢质管道及储罐腐蚀评价标准 第 4部分： 埋地钢质管道应力腐蚀开裂直接评价

t/cns 5-2018核电厂金属材料高温高压水中应力腐蚀裂纹扩展试验方法

yb/t 5344-2006铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法

yb/t 5362-2006不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法

ys/t 814-2012黄铜制成品应力腐蚀试验方法

3、金属和合金应力腐蚀的测试要点总结

（1）gb/t 24518-2009金属和合金的腐蚀 应力腐蚀室外暴露试验方法

适用范围：本标准规定了金属及其合金在大气环境下室外暴露的应力腐蚀试验条件、试样制备、试验程序、数据处理与结果分析等；本标准适用于评价金属及其合金在大气环境下的应力腐蚀。

试验原理：1）单轴加载拉伸应力腐蚀试验，使试样承受恒定的载荷，并将受力试样暴露于试验环境中，根据试样完全破断的时间或剩余强度评价材料在实际使用的应力水平下的抗应力腐蚀性能。2）c型环试样应力腐蚀试验，将试样恒载荷或恒应变加载，并将受力试样暴露于试验环境中，根据裂纹出现的时间或临界应力(低于此应力不出现裂纹)评价材料在实际使用的应力水平下的抗应力腐蚀性能。3）预裂纹试样应力腐蚀试验，对带机械缺口或疲劳预裂纹的试样施加恒定载荷，并将受力试样暴露于试验环境中，借助于平面应变应力强度定量地确定存在于预裂纹试样中裂纹的应力状况，根据临界应力腐蚀强度因子kiscc和裂纹扩展速率da/dt评价材料的抗应力腐蚀性能。4）弯梁试样应力腐蚀试验，把曲应力加到具有矩形截面的弯梁试样上，并将受力试样暴露于试验环境中，根据裂纹出现的时

间或临界应力评价在所加应力水平下材料在该环境中抗应力腐蚀性能。

试样要求：每组试验平行试样的数量为3~5个，本标准推荐的试验类型和适用范围见表1

性能检测仪器；读度数显微镜、扫描电镜

试验结果评定：外观检查、裂纹监测、断口分析

（2）gb/t 20122-2006金属和合金的腐蚀 滴落蒸发试验的应力腐蚀开裂评价

适用范围：本标准规定了在氯化钠滴落蒸发系统中不锈钢和镍基合金抗应力腐蚀开裂的试验方法；本方法给出了断裂临界应力，它的大小可用来对环境中不同合金的相对性能进行分级。

试验原理：把稀的盐溶液滴落在水平放置和受单轴加载的加热的拉伸试样上；在不同的应力下进行试验，记录断裂时间，根据500h不断裂的原则确定临界应力；高温、干湿交替过程和滴落蒸发过程中盐的浓缩造成一种苛刻的环境条件，可能诱发一些合金的应力腐蚀开裂，因此这是一个对合金性能要求苛刻的试验；在现实中会发生高温条件下盐溶液蒸发导致浓缩的现象，例如，海水飞溅区和溶液泄漏滴落到热表面上，然而，由于实际使用条件的变化性，本方法仅适合基于临界应力大小进行比较评级，不能作为实际应用的验收试验。

试样要求：拉伸试样，工作段为圆形横截面，试样的工作段长10mm，直径1.8mm。

试验溶液：0..1mol/l的氯化钠溶液，ph为5.7~7.0

试验结果评定：断裂试样外观检查、金相检查、断裂时间、断裂临界应力估值

（3）gb/t 33883-2017 7xxx系铝合金应力腐蚀试验 沸腾氯化钠溶液法

适用范围：本标准规定了7xxx系铝合金应力腐蚀的沸腾氯化钠溶液试验方法；适用于沸腾氯化钠溶液法检验含铜量低于1.2%的7xxx系铝合金产品的应力腐蚀性能。

试验方法概述：将施加恒应变或恒应力的试样，持续浸泡在沸腾的氯化钠溶液中，直至出现可见裂纹或达到规定时间为止，以试样的持续时间或规定时间内是否出现裂纹评价材料的抗应力腐蚀能力。

试验溶液：（6.0g±0.1g）氯化钠 94.0g水制成60mg/ml的氯化钠溶液，ph为6.4~7.2

试样要求：铸造及加工产品尺寸规格为直径、厚度或壁厚小于16mm，试样类型为弯梁试样或u型弯曲试样；铸造及加工产品尺寸规格为直径、厚度或壁厚不小于16mm，试样类型为环形试样或单轴加载拉伸试样；焊接产品采用焊接试样

试验结果评定：裂纹出现时间、是否出现裂纹

（4）yb/t 5362-2006不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法

适用范围：本标准规定了不锈钢在恒负荷拉伸，u型弯曲试验条件下试样制备和要求、试验仪器和设备、试验条件和步骤及试验报告；适用于评价不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀敏感性。

试样加载方式：恒负荷拉伸、u型弯曲

试验溶液：在常温下，ph3~7、氯化镁20%水溶液；沸点为143℃±1℃，氯化镁浓度为42%；沸点为155℃±1℃，氯化镁浓度为45%

试样要求：恒负荷拉伸 板状：30mm*3mm*2mm或30mm*5mm*4mm，棒状，φ3mm*30mm或φ5mm*30mm；u型弯曲 板状：75mm*（10mm或15mm）*（1~3mm）；每次3个试样

试验设备：拉伸试验机、试验容器、加热装置

试验结果表示：破断时间（h）、宏观裂纹发生时间（h）、裂纹贯穿时间（h） 

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