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.pdf

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1、G,T 15970.1-1995 前主z 4二标准?于同果用同际标准1SO7539-1: 1987l际标准按照lS仆的恒巧，草案至少市要75%的成民团体投赞成果方能通过。国际标准ISO7539-1由lS()/TC156金属和含辛的腐蚀技术委司主制11使用昔日注患，所有因际标准经常在进衬修订，在此，对其他国际标准所做的if.Mjl用除非刃有t明噜均J吕最l1i版木。引言中华人民共和国国家标准金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第1部分:试验方法总则Corr()sion of me1als and a Lloys-Stres!i corrosion testing-Part1 Gencral guidan

2、ce on tCl、tingprocedures GB!T 15970.1 -1995 ;dt ,so 7539-1! 1987 G13jT 15970自由本部分抬出了各种试验为法的选抖、使用和含1解料的般指导原则。这此1.A价h法是为评过金属和合金的耐J任力腐蚀性能而制定的，在以F的系列附加部分巾进行叙述第2部分弯梁试样的制岳和应用第3部分，U型弯曲试样的制备相应用那L部分z单怕11日载拉伸试悴的制备相应用第5部分，C嗖环试样的制岳和应用第6部分3预裂纹试样的制备和应用第7部分1哇!吃变速率试验1 范围和应用领域当设计和进行评定金属应力腐蚀敏感性的试验时，GB/T15970. -993的本部

3、分钗述股)，;考虑的如贺。哇!试验的特定方出在本立件中世有涉且捆节。i主屿JJit在GB/T15970的真他部分中进行叙述2 定义2.1 阿力腐蚀Eb腐蚀环境相静态jil:服力的同时作用而引起的金属浸蚀，常导致裂纹的形成，)1起金属结构棋栽件能明显HiL性z比j;，力腐协、盹嚣(3.1)02.2 1阳界应力(对R力腐蚀而言)在特定的试验是(ff.肖1此应h.应力腐蚀裂纹萌叶利J书时2.3 临界应力强度问于(对应力腐蚀而言J，在塑性变形高度抑制，即平时阿变占优势的条什F使，_t:JJ腐蚀裂纹萌生的最低用J强度因于e2.4 试验环垃供试祥暴露的环境.既可以是使周坪填.，可以是1:快草制备的环.t.

4、它11单份情定或以商定的力式变化在应力腐蚀情况f，环培常常是特忘的(见第8章J，2.5 试验的起时i:施加应h或试样暴露*1试验环境的时织l不j;两荐的施加顺序，以后芮为准。2.6 裂纹1日呼时11且试骄忍始剑用某种于段枪查到1-荼裂纹的时间2, 7 破封、时间试验扭抬到破坏所消耗的时间。破坏的问据是裂技的首先，j闭式试样整体分肉此某个商定的巾|可提(4，国家技术监督局1995-12-25批准1996-06-01实施GB!T 15970.1- 1995 2.8慢!，变速平试份通常以10-,- 10 iS、的阿变速率i些行试悖的可控!;L忡吁巾的试j走W.也眈问li主续也口fll:惮式增加.fU

5、，、足周期饨的。2.9 T均裂纹扩展览牢防力腐蚀产尘的最大裂纹限度和试验时10)之商2.10 取向相对于卢品UWf制备试悴)的某特定方I:J(P恨材的轧削1fI，)给试样脑j川11;jf!/o:;)(fh IJ. 3 基本情况3. 1 根据J.h腐蚀的定义C2.j)iW然成h腐蚀破裂是JZ)jI筒t虫的个特妹情况在某些环均怪蚀lt-Uj能小导JX裂纹的形成。虽然般认JJ裂纹是通常的结果.但也卓认J-hll述的民他Ii现形式如l品|口j腐蚀戎近仰的裂纹的尽管非有这些左别.问，-1#t占主试验方法的本文件口的l盯口木叮叮力腐蚀相)叫IJ腐蚀破裂埋在通常腐蚀立;献中那悴能看作1同义的.i1木本J;/

6、非1盯市，除f液体主I的脆Il相剥落盹蚀之外句什1腐蚀邱111和1j.1伸应h同时作剧IIIJ产生的所有现象包括金属的消解或进入主屑的孔的刊旧均属中际准范畴。刊出拟而引起的局部南解和山直引赳的那些象苦读同分古两种是琐的现象可以ll;加闷不能l.Ji搞起|叮l的盘旬在而发生的浏象相现?看3. 2 W.评定金属应)腐蚀性能使用的h浩是多样的c在果在写情况F.每种为法共句各自的特殊优占3.3 !lllrJ是要丁解试盼词庄Ih嘴蚀或其敏感陀方向具有特别的意址。在给)情况f，应!J腐蚀过科是发尘，取:Jn果露呆忏相材料的性能。HIJ腐蚀敏感性-r司并不在市般应用范刑中的材料性能成l01t片，因h给定的营

7、合金的l!t究次序吁以随着暴露是付阳改变c3.4 均了理想地确寇在给定应用中培币发生应力腐蚀，有必要在所有可能的砚役暴战条件F进行模拟试验n实际上这是闲难的，即使可能也很少达到。根据经验曾找到，1李白标准试验它们能忘jtf在特殊阿iH 1可能的现役行11给于合理指导巳然而这些实验丰h标准试验仅适合7那些有告经验关系的使月1呆件。过t，.1对吁全有用的个试验现在某一给定含金通过或没有通过该试验这一结果时以是有E立g，刮去是没由于意义口如果帚每条件不同，他正确区分给走合生之间行为的某试盼未必提供T帘的措f.使用甜磁经验的标准出验需要有光分的依据。3.5 庄F歹1条款中j心特别;1，曹J注)腐蚀过程

8、可能对暴露或试斡呆It的ll小变化1分触感的材料ItJ户扪负着I.LJ腐蚀试验条件的选择。也附注意本国际标准叙述的某些试驹并不去示付任何给定情况下，11I是最合适的试验。在标准巾叙述这些试验的正当理由是古们使用广泛且对特殊的或昔通的设备怀垃体条行之有处。然而牺青解释试验结果的权利属材料用户，旺民解释权决不会因本标准的仔在Illffl明l3.6 除f丰国际标准特殊部份涉在最广泛的使用方沾以外.尚需要般的文件.以包括试验细节的J!J手和结果的解释。在制定本部分中.来时了该主题适当更新的早期现点。4 试验方法的选择4.1 (, 做应J腐蚀试验计划前，必须决定哪子类型的试验是合适的。达样的决在主要地取

9、决7以防目的初所需的信息。某曲试验对工11:程师很有价值)1试图尽oJ能重重现役条件，目些试验可设i十用中、进忖破断机理的昕究布前肯中，例k口受材料、乏主闷、时间斗争限制口I菜用较简单的试验在1躁，相反电在别的情况T，因1可能Jfflr最时校复杂的试验步骤。这样，裂纹扩展速度的俯在口I使用预裂纹试样，而I当号也细击而相糙度影响时，预裂纹试样口I能是不合适的。虽然许多星杂技术是冉效的何与贾精细的技术习、能使rtlllj，采咱简单试验。在某些情况下证明有很大价值。4 2 当选择通过或不通过型的试段方法时重要的培要认识到卒;Hll法不应大苛刻，ei jlj导纹惊适JWI科江使用条件的材料被宜作不能用

10、;也不应太宽容，汗则11口J能发生快速破坏的场A-LjJft LF 该材料l内使用4.3 J腐蚀试J命目的常常足提供比Jm役杂件更快的jld刑罚息，jH，H时只能自IiJ I:ffi役门，)，j生于IJ!I(G!T 15970.1 1995 的最古画的F段之1有使用较1日:jfi)J，j费的注续变形、fj裂坟试阵、比JlAl役-1境:1:1!:高浓度化学物质的试验JfJ克、增加i品l宜在l电化芋加速等d然1m，主要的是垂控制这比方Il;.I;/ Jt破坏机坷的fU 不业改变4.4 如果霞现精确的现役条件太因难的忻，叫1分忻I击力腐蚀过但.尽J能确定平1，1阶段起fI时的i坦因素将l分在用。然而

11、，如IJr选的吃力腐蚀试验J能仅包含腐蚀机用的千个步骤5 加载系统5.1般jP不管试样最初是光滑的、缺川的或预裂士立的。民加载方法能方慢地仕h)(l夕1:;仲情况.)制定居、周变(见5.2); b)恬fJt荷(见5.3)，d使用慢:;l!l速率(见5.4)当米月1预裂纹试样时，临界条件以州)Hllt!主ljK飞啕J.:.试验也可以自何时也2肚皮条件1)哥们。J解不同h法的同限性与加载h洁的选作同样$:要5.2 恒定总应变试验5.2.1 Pl各种形式的弯曲试验问寸此也畴町故这些茸闹试聆构成f泪最岳足型的试!J告J哇!lJ，巴们，叮模拟勺现w失效有关的制造应力。5.2.2 薄板常iIJ弯附法进H)

12、式盼，极材录用j:d中成以(奸、形式进行试忡。特产品何其他l1般而中成占百也呵用后背进行试验。5.2.3 ，刑1试验的优点为使用简单，试祥和试样困在夹且加1:，*价。相果!1;要应到任何走址的测试.这些试盼j可法存在的问题常常与应力J.k平的重重性较若有走，改进这种情况自导致fJ.i加豆如苦J咽的母曲试li奇iHX点代替3支点力日载试验.iU特别斗需要跑过弹性限的巨变时.通常用束i-I捍!oY)J;);平的简单弯曲理论的同限怕会导致顶期应力的误卉。在某些场合.m应变计洲请在国也)JMt卡分白咱、为严FU!在弯曲l条状试样的制备会)1起显著的警性变形，从而居晌破裂敏感性。5.2.4 管材以C环0

13、环形式应11试验，前者用厅门部分的张Jh且闭合束加均，后x用后吁大HL的塞于使劲插入来受力。C环试验对厚的产品形式，例如趣横切方向k的铝合金也特别适用。5.2.5 有时1日元总应变拉伸试验优于弯曲试验这样可简iUf力的施加和计捍。然而前者需要比提似截丽的弯曲试中丰更厚实的束缚框架q5.2.6 录片古有由于不均匀变形产宁的残余应力的内附h试样，可避免使用束缚框架。内向J试样的破余应力rlH在塑愤弯曲(即靠在薄板或I草根中产生川IB部什)或1:醉于在来产字，问括这样的试瞬N在初始应力规则变化的问题，该变化般在屈服所1JL定。这就意睐蔷试验机与恒架有茜相似的刚度。只有在框架lt试样厚实的条件F上述情

14、况才能实现。5.2.8 即使暂且不号虑初始应力水平引起的任何作用，是力框架的刚性也可影响试悴的破断时间。这样，在大多数恒定总应变试验和特别在延性材料的上述试验巾.吁裂纹扩展时，试样的初始弹性应哩部分地转模成塑性应变5.2.9 门，负荷开始松弛，试样之间其松弛进展程度可以不同，根据扩展中裂纹的数目，不同的松弛程度可影响破断时间，具有许多裂纹或点的试样能观察到明显的的荷松地.iliJ马川ii凡是梨纹存在时守仅观察到小的负荷松弛如果fX-在裂绞扩展时，由牙外加f!荷保持在高俏.的在最后宪破J;.f、发字之前.裂纹不需扩展到大的凡中:相反，山芋阿)J腐蚀裂纹的存叫生负荷l旧思松弛这扫兴庄味ft，i立8

15、、I、GT 15970.1 1995 ;vi吏进在扩肘，以使裂绞中的个变得JE够士In!产生k较小ih街下突快破坏肉阿JJ:HI5.2.10 存在自由裂纹敬H付试验站;在的影响程度.本质!取决于耐究的)扩一力腐蚀体最.ep取决Hn川和|的断裂韧性等性能相使用环址的M蚀性。试验结果也.决f所用束缚夹鸟的刚性。这伴，恬架的刚性愈大、试样:I.uder:-，带扩展归口I能保留的弹性川变就，由小。指定丰JV由应JJl的破附时间随体系足问1刊的jf1f:柔-vt的而发中变化，在某些士结合，犁纹叮以停止扩尉，以致不去i挂到破即r.5.3 t口可L荷试验5. J 1 这些试验11严密跑模战由I外JQ戎操作!

16、但)j引起的)11腐蚀破坏t因为试iI的古放截阳岛ir黑统扩展叫喊小，从而使伺恒荷试验过程中有效附)jJ曾tll，故i主佯的试验比制定白、应变试验更rt导致111.期破坏或完全彼坏。5. J 2 住在直面相当大试样上进行静:Ull载试验时涵常帘要原载能力较大的试验机町才;用H1封g单11tJJII我是口J恒的e此时边当选择弹哉的特性以保i试验过Ifl所产生的怯?也不会日苦改变载件。在HW试验机校正中所荣用的改进检测环是上述同资型从测量校正环的4径变也能够确在加到环内li伸试样的轴1的荷。5.3.3 减少川载系统k小的另于段为减小试怦截固守即采用!什细的仕材。然而，除非JfJ腐蚀断裂向全相证实抖

17、，否则太多地减少截面就存在着危院电这是因为在某血内力腐蚀环出1+1.由J也蚀或其他形式侵蚀使有效应力增肌.当达到金属抗张强度时就发吁断裂。非常小截面试样的采用叮伴随昔比他的危险(见7.2.2)。5. J 4 在单拍的试验机!斗，恒负荷，试样的试验费用能借助于在单试验何Lt试验-审试伴而I降低;该操作b法也可减0-试盼容器的需要量。串阜铀拉伸试样用简单的加载连杆连结.问该H量较好地j且用于预i十不会破断的场合，因为单试样的破断会使只余试样失效组吏为致的预裂坟试样.41设计可使试梓逐渐卸载连杆连接，当裂纹扩展时，避免对摸他试样的干扰.而其他h式则无法监缸。(IJI始选用之前.j.保iIl避免错误.

18、用户必须避免呆用试样串的试验方法。5.3.5逐渐流行的具有锥形标Ni长度的拉仲试样的呆用口J在单一试样k提供孟列初始股力。然向.例如在精确测定临界阿1Ji!自中，应小心使用该方法。其试验结果可受如存在的裂妓数fj.j截面M服等国革的影响。在分类试验巾，来用这种试样更合适分类试验后再进行更精确的常tm试验5. J 6 当裂纹扩展时，恒负荷试验包含有效应J增加的情形，因此，裂纹旦萌中，与低于临界同力l的恒定且应变试验丰11比，裂纹停止扩展的可能性吏小。这样，在特定体系中，情负荷条件下测得的临界比为值可能比tct变形条件下测得的数值费低。5.4 慢町变速率试验5.4.1 最栩当作快速分类试验的慢动态

19、应变法汗始与在示出与实际紧密肯关的用途。本质t，牛厅法居以转慢的应变或变形速率(即10-S-1).施加于试样，在合适的环境作用F.Jf到破断发I.hll.5.4.2 应力腐蚀裂纹却、展速度常处在10-lO-f，mm. -.l。这就意味着:普通!迁、J(i!J试佯在机丰j，i.!.t或恒负荷实验主试验中几天内将发生破断。如果是个Jiv.力腐蚀破裂容易萌生的体岳，啊It-.述怡况就p如此，但普通经验也发现g试件在充分延长的试验期中没有破坏.于是，选择某任意H.jijJ士终Ir.试验q这样的结局是结果明显分散，它与重复试验有关，而且如果允许试验继续更长时间.则任在终d试阶会产丰结果将是什么样的疑问.

20、来用顶裂纹试样会促进川力腐蚀掖裂的萌生，采用慢动态应变JJi占世哝也将如此。后者的重大优点是试验在果任意时间r不会终止，结果常是试样的断裂4然后，lj断裂)i式来判别汗裂敏感啊丁这样，在一般使用形式中.慢Jd变速率法常在大约二天内户牛破断，根据其应7)腐蚀敏感性.既可以远竹断裂也可以是应力腐蚀破裂。在有j.i，)J腐蚀敏感性时，试验在较短时间内结束这是才要优点同5. 4-3 丰试验h法的早期应阳是提侠数据，由此，能比较如告盘成份，组织或破裂环垃1添加的缓蚀剂等费址的作用，对恒负荷戎恒总应力实验室试验中不引起破坏的含金与环境组合体磊f(ij百.木试验叮洁白，口I促进其I歹JJ腐蚀破.这样.在某种

21、I主义上成了较苛刻类割的试验.UjI在实盼幸中.其他在0目:GB!T 15970.1-1995 rj Jt消试样没有促进破裂时，古常促进I/.)J腐蚀破断。在这fJlJJj它与烦裂02:试样处f类似的也峙。ib:年珩对功在也哇试验本质的f解取得f进展，似于该贯引试验比有效快速的分类试验li合适制更有金边。愕应变迷租下，试样拉至破断的实验立试验与现役破断的真实性之InW仕较少Hl关性，在这点I尚有:p议l实仁，也hl总忧变扣恬iJ荷试验中，裂纹扩展也或tl!x/j;、发生It慢王JJ在山变$付|、.1、fJJ!c主应变科m:取(jTJJ始应h值，裂纹萌生时间和支配试样蠕变的水问泊;Z杏数俨然，)

22、1.，某些体手中.1.改iiEJJil明日增加.可以认为应力腐蚀中应力的作用是叫起应变选中，向裂纹占非此扩脱的重哇!J半辈数妃附变速草而不是应力。在这电场什、象从恒的荷W:.t骨ili:f且i裂tY试样试验1俘的帕1界由JJIJ.:i力JJ度i人|r那样，引起破裂的最小蠕变速璋同样是卫科设ilJ个每啦5.4.4 慢IN变试验的设备是应变速率任选，rJJ率强大能很受阶屯的莉的仲简单位?Lo!成:JJ强度削子有关的，所以由不同试验所得数据能够比较，故没再初看起来上述那样的选悸附难问也。段大的l收附Al是可试桦的人尺寸有关姻应用线弹性分析概念，对于高延性材料，大尺寸是必须的J也rF赴大部分现役陀力腐

23、蚀破坏部发生在较薄截丽的高塑传材料Jjl，故f昆明显存在上述大尺寸问题不过.时如试阶结果仅附用于类似厚度的现役场合.那点，在某些情况下，呆用尺寸上并不严格遵守均弹性分忻条件的预裂纹试佯仍然是值得的。7.4.3 除f考虑断裂力学外有时之所以采用而裂纹试祥是为了模拟使用情况，和凸预裂纹处印JJI向i虫裂纹较局屿中PJi:勺咱干裂生的扩展所带轩的优点在兵。束用顶裂纹试样进行试验时而做的F亨1)t:.l 很少记仨有放。即预裂纹试样超越了光滑试样的裂纹萌生阶段，而且总是把该阶段锚淤地认j川捉11飞r:!_似于顶裂纹内最有j达到的应力集中程度那样的腐蚀点的产生有关。这样.点、缺口或预裂纹的JL何尺J不仅高

24、对川r力分布有影响。同样对电化学的影响也|分重要，这是因为上述必须的几何不连续性h能l1iJ，.lJ腐蚀扩展必备的环境组成和电位那样的闻部电化学杂付。f于经提出1、功l命反对采用fJij裂拭i且样的f甲由盯在即将遭受晶间FiJ腐蚀破裂的试样中引人奇品预裂纹是fi有效，或者吁腐蚀环泊的I八1史裂纹j在解变钝时.是否有必要用较多的费用去制各1分尖锐的裂纹。上述的异议都没骨抓住在真实忖料中实际在伍者如此明显的乎连续性。顶裂纹试样j，(挤的宅宴优点是能提供数据JI川押在保阵纣陶fJ.食是1r1所容许的最大缺陷尺，)，然l市民7该认识到有在缺陷K，)的较低限和剑、加向力的较高限，超过汶限度.断裂)j学不

25、再边用。特别是缺陷尺J小TO.lmm或局昂应力接Jl:屈服应力时.断裂力F的)，ij用4、如!小心，因均在这些场合.所预示的最大容汗缺陷尺、t不再口I靠。7.4.4 在不同的实骄宰实践中，录用预裂纹试样的试验技求有某些差别.与协11:1恼界强度冈fl切iJfJl坚增负荷fj关。虽然逐级加载和育楼加载所得俏之问有密切的相关性，1日前r，所得值1在刺l于川l载.li眩7- 4. 5 某邮Ilhf以l1U认j光滑试样!f，1去不I的.制裂tt试作试轮是唯一-1世提供有意轧站和11以G/T 15970.1一1995明、n相IXfJ论点也同样存(.字运的是进平米恃有J:.在挟除叫住的人迅;，)吨Jj.。挝tH1，-ijrH占()L1I:J，t-;是才的守fli!J快些场合，当成!J腐蚀裂纹11光附试排中打展乡Ij!距离!讨.专t叶j力(jftU旦主一J:人1.,J*用二元搜索法来决定临界启;)1)5员厦内了。10.9 .j大部分实验研究悴应力腐蚀试验站1.*刑，规吃计Ti1)丑干J处理IL Ilf i rJfr :11;吁:扣按如此址月后生放。1可)