TIÊU
CHUẨN QUỐC GIA
TCVN
8286 -1: 2009
ISO
7539-1: 1987
ĂN MÒN KIM LOẠI VÀ HỢP KIM - THỬ ĂN MÒN ỨNG SUẤT - PHẦN
1: HƯỚNG DẪN CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP THỬ
Corrosion of
metals and alloys - Stress corrosion testing - Part 1: General fuidance on
testing procedures
Lời nói đầu
TCVN 8286 -1: 2009 hoàn toàn tương
đương với ISO 7539-1: 1987
TCVN 8286 -1: 2009 do Ban kỹ thuật
tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 17 Thép biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường
Chất lượng đề nghị, Bộ
khoa học và Công nghệ công bố.
TCVN 8286-1 đưa ra hướng dẫn chung về lựa
chọn, sử dụng và giải thích ý nghĩa của các quy trình thử khác nhau đã được triển
khai để đánh giá sức bền của kim loại và hợp kim đối với sự ăn mòn do ứng suất.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
ISO 7539 - 2: 1989, Part 2:
Preparation and use of bent-beam specimens (Phần 2 Chuẩn bị và sử dụng
các mẫu thử của dầm chịu uốn).
ISO 7539 - 3: 1989, Part 3: Preparation
and use of U-bend specimens (Phần 3: Chuẩn bị và sử dụng các mẫu thử uốn chữ
U).
ISO 7539 -4:1989, Part 4:
Preparation and use of uniaxially loaded tension specimens (Phần 4: Chuẩn bị và sử dụng
các mẫu thử kéo
chịu tải theo một trục).
ISO 7539 - 5:1989, Part 5:
Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or
rising displacement (Phần 5: Chuẩn bị và sử dụng các mẫu
thử dạng vòng C).
ISO 7539 - 6: 2003, Part 6:
Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under constant load or
constant displacement (Phần 6: Chuẩn bị và sử dụng các mẫu thử có
vết nút trước).
ISO 7539 - 7: 2005, Part 7: Method
for slow strain rate testing (Phần 7; Thử với tốc độ biến dạng chậm).
ĂN MÒN KIM LOẠI
VÀ HỢP KIM - THỬ ĂN MÒN ỨNG SUẤT - PHẦN 1: HƯỚNG DẪN CHUNG
VỀ PHƯƠNG PHÁP THỬ
Corrosion of
metals and alloys - Stress corrosion testing - Part 1: General fuidance on
testing procedures
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
TCVN 8286 - 1 quy định những vấn đề
chung cần được áp dụng khi thiết kế và tiến hành các thử nghiệm để
đánh giá độ nhạy cảm của vật liệu đối với sự ăn mòn ứng suất.
CHÚ THÍCH: Phương pháp thử
riêng không được nêu chi tiết trong tiêu chuẩn này, mà được mô tả trong
phần khác của TCVN 8286 (ISO 7539).
2.Thuật ngữ và định
nghĩa
2.1.
Ăn mòn ứng suất (stress
corrosion)
Sự ăn mòn có tăng cường đối với kim loại
do sự tác động liên tục của môi trường ăn mòn và ứng suất kéo tĩnh danh nghĩa
thường dẫn đến sự hình thành vết nứt. Quá trình này thường làm giảm đáng kể
tính chất chịu tải của cấu trúc kim loại.
CHÚ THÍCH: Xem nứt ăn mòn ứng suất
(3.1).
2.2
Ứng suất tới hạn (đối với ăn mòn ứng suất)
[threshold
stress (for stress corrosion)]
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
2.3
Hệ số tăng cường của ứng suất
giới hạn (đối với ăn mòn ứng suất)
[threshold stress intensity factor (for stress
corrosion)]
Hệ số tăng cường ứng suất mà trên giá
trị này các vết nứt ăn mòn do ứng suất bắt đầu xuất hiện trong các điều kiện bắt
buộc phải có biến dạng dẻo, nghĩa là trong điều kiện hầu như có biến dạng thẳng.
2.4
Môi trường thử (test
environment)
Môi trường làm việc hoặc môi trường được
tạo ra trong phòng thí nghiệm dùng để phơi mẫu thử và được duy trì không đổi hoặc
có thay đổi theo thỏa thuận của các bên có liên quan. Trong trường hợp ăn mòn
ứng suất, môi trường thử được quy định riêng hoàn toàn (xem Điều 6).
2.5.
Thời gian bắt đầu thử (start of
test)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
2.6
Thời gian bắt đầu có vết nứt (crack
initiation time)
Khoảng thời gian từ khi bắt đầu phép
thử tới khi phát hiện ra một vết nứt nào đó bằng phương tiện sử dụng.
2.7
Thời gian đến khi phá hủy (time to
failure)
Khoảng thời gian từ khi bắt đầu phép
thử tới khi xảy ra sự phá hủy, chuẩn phá hủy là sự xuất hiện đầu tiên của
dấu hiệu tạo thành vết nứt hoặc sự tách ly hoàn toàn của mẫu thử, hoặc một số
trạng thái trung gian đã được thỏa thuận.
2.8.
Thử (với) tốc độ biến
dạng chậm
(slow strain rate test)
Phép thử đòi hỏi mẫu thử chịu kéo hoặc
uốn có kiểm soát ở tốc độ biến dạng thường trong khoảng từ 10-3 đến 10-7 s-1. Biến dạng
được tăng lên liên tục (vô cấp) hoặc có cấp nhưng không theo chu kỳ.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tốc độ nứt trung bình (average
crack velocity)
Chiều sâu lớn nhất của vết nứt tạo bởi
ăn mòn ứng suất chia cho thời gian thử.
2.10
Sự định hướng (orientation)
Hướng tác dụng của ứng suất kéo trong
mẫu thử so với hướng quy định nào đó trong sản phẩm được dùng để chuẩn bị mẫu
thử, ví dụ, hướng cán trên tấm kim loại.
3. Những vấn đề cơ sở
3.1. Từ định nghĩa về nứt
ăn mòn ứng suất (2.1), rõ ràng là sự hình thành vết nứt ăn mòn do ứng suất là một
trường hợp riêng của ăn mòn ứng suất và trong một số trường hợp, ăn mòn có thể
không dẫn đến sự tạo thành các vết nứt. Mặc dù vậy, sự tạo thành vết nứt thường
được thỏa thuận là kết quả xảy ra một cách phổ biến, các biểu hiện khác như sự
ăn mòn tinh giới hoặc các vết nứt kéo dài do sự hiện diện của ứng suất, cũng phải
được thừa nhận.
Trong khi thừa nhận sự tồn tại của những
nét khác biệt nêu trên, tiêu chuẩn liên quan đến các phương pháp thử này đã coi
các thuật ngữ "ăn mòn ứng suất" và "sự tạo thành vết nứt ăn mòn ứng
suất" là đồng nghĩa vì đó là những thuật ngữ phổ biến trong tài liệu về ăn mòn.
Tiêu chuẩn này bao gồm tất cả các hiện
tượng liên quan đến sự hòa tan kim loại hoặc tác động của hydro được tạo ra
trong kim loại do kết quả của tác động đồng thời của môi trường ăn mòn và ứng
suất kéo, trừ sự nứt do
kim loại lỏng và sự ăn mòn tróc vảy.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
3.2. Có nhiều phương pháp rất
khác nhau được sử dụng để đánh giá các tính chất ăn mòn ứng suất của kim loại.
Mỗi phương pháp có những tiện ích riêng trong các trường hợp nhất định.
3.3. Điều quan trọng là phải
thấy rằng "phép thử" có ý nghĩa đặc biệt trong khái niệm về độ bền chống
ăn mòn ứng suất hoặc độ nhạy cảm với ăn mòn ứng suất. Quá trình ăn mòn ứng suất
có thể xảy ra hoặc không xảy ra trong trường hợp đã cho phụ thuộc vào điều kiện
phơi ra trước môi trường ăn mòn và tính chất của vật liệu. Từ "độ nhạy cảm"
với ăn mòn ứng suất không mô tả tính chất của vật liệu hoặc chất lượng của vật liệu
trong thang chất lượng được áp dụng phổ biến, bởi vì thứ tự giá trị của một
tập hợp các hợp kim đã cho có thể thay đổi theo điều kiện phơi ra trước môi trường
ăn mòn.
3.4. Để xác lập được một
cách lý tưởng rủi ro của sự
ăn mòn ứng suất trong một ứng dụng đã cho, cần được thực hiện thử nghiệm mô phỏng
trong tất cả các điều kiện
phơi ra trước môi trường ăn mòn giống như khi làm việc. Trong thực tế, vấn đề
này khá khó khăn, nếu có thể và ít khi đạt được, chỉ là một số "phép thử
tiêu chuẩn" đã được xác định do kinh nghiệm để đưa ra hướng dẫn hợp lý về
việc đưa vào sử dụng, đối với các ứng dụng riêng đã cho. Tuy nhiên, các
"phép thử tiêu chuẩn" trong phòng thí nghiệm này chỉ thích hợp
cho các điều kiện làm việc mà kinh nghiệm đã được chỉ ra mỗi liên quan
thích hợp tồn tại, nhưng vẫn chỉ là kinh nghiệm. Thực tế là một hợp kim đã cho
vượt qua hoặc không vượt qua được phép thử đã có trước đây có thể hoặc không thể
có ý nghĩa cho hợp kim khác và một phép thử phân biệt chính xác giữa các hợp
kim được dùng cho một ứng dụng đã cho sẽ không cần thiết phải đưa ra hướng dẫn
an toàn nếu như các Điều kiện phơi ra trước môi trường ăn mòn khác nhau. Do đó,
việc sử dụng một phép thử tiêu chuẩn nằm bên ngoài điểm đã có kinh nghiệm cần
được hợp thức hóa.
3.5. Trong các Điều sau, cần
đặc biệt chú ý đến thực tế là quá trình ăn mòn ứng suất có thể cực kỳ nhạy cảm
với các thay đổi nhỏ trong các Điều kiện phơi hoặc các điều kiện thử. Người sử
dụng vật liệu có trách nhiệm lựa chọn các Điều kiện mà các phép thử ăn mòn ứng suất
đã được thực hiện và thực tế là một số phép thử mô tả trong tiêu chuẩn này chưa
chắc đã là các phép thử thích hợp nhất cho
mọi tình huống đã cho. Lý lẽ bào chữa cho các phép thử này trong một tiêu chuẩn
là ở chỗ chúng được sử dụng rộng rãi và đã được chứng minh là có giá trị đối với
các hệ thống thiết bị - môi trường
riêng hoặc chung. Tuy nhiên, trách nhiệm đối với sự giải thích các kết quả thử
nghiệm thuộc về người sử dụng vật liệu và trách nhiệm này không hề giảm đi bởi
sự tồn tại của tiêu chuẩn này.
3.6. Ngoài các phần riêng
của TCVN 8286 (ISO 7539) bao hàm các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất, cần
có một tài liệu phổ biến hơn liên quan đến việc lựa chọn các nội dung chi tiết của
phép thử và giải thích các kết quả.
Trong quá trình soạn thảo phần này của TCVN 8286 (ISO 7539) đã sử dụng bản soát
xét trước đây và có sự cập nhật thích hợp.
4. Lựa chọn phương
pháp thử nghiệm
4.1. Trước khi bắt đầu
chương trình thử nghiệm ăn mòn ứng suất, phải có quyết định về loại phép thử
nào là thích hợp. Quyết
định này phụ
thuộc nhiều vào mục đích của phép thử và thông tin được yêu cầu. Trong khi một
số phép thử có gắng tái tạo ra các điều kiện càng gần với Điều kiện
làm việc càng tốt và có giá trị đối với kỹ sư ở nhà máy thì các phép thử khác
có thể được thiết kế để nghiên cứu
cơ chế của sự phá hủy. Trước đây, do có những hạn chế điển hình của vật liệu,
không gian, thời gian... cho nên có ý định sử dụng quy trình thử tương đối đơn giản,
trong khi ở những hoàn cảnh khác, kỹ thuật thử nghiệm phức tạp hơn có thể đòi hỏi
phải sử dụng các mẫu thử có vết nứt trước, dẫu rằng các nghiên cứu này có thể
là không thích hợp khi xem xét ảnh hưởng của việc gia công tinh bề mặt. Mặc dù
đã có một số kỹ thuật phức tạp, nhưng việc lựa chọn và tuân theo một phép thử
đơn giản có thể có giá trị lớn trong một số trường hợp khi không thể sử dụng được
các kỹ thuật tỉ mỉ hơn.
4.2. Khi lựa chọn một
phương pháp thử loại chấp nhận/không chấp nhận, điều quan trọng là để thực hiện,
không nên có đòi hỏi quá khắt khe để bắt buộc vật liệu phải thích hợp với điều
kiện làm việc cá biệt hoặc không nên coi thường việc khuyến khích sử dụng
vật liệu không quan trọng trong trường hợp có thể có sự phá hủy nhanh.
4.3. Mục đích của thử nghiệm
ăn mòn ứng suất thường để cung cấp thông tin nhanh hơn so với cách thu thập
thông tin từ kinh nghiệm sử dụng, nhưng đồng thời cũng dự đoán được tập tính ăn
mòn ứng suất trong sử dụng. Các cách tiếp cận phổ biến nhất được dùng để đạt được mục
đích trên là sử dụng các mẫu thử có ứng suất cao hơn, biến dạng liên tục chậm,
có vết nứt trước, nồng độ của các
tác nhân ăn mòn trong môi trường thử cao hơn so với môi trường làm việc, nhiệt
độ và kích thước điện hóa tăng lên. Tuy nhiên, điều quan trọng là các phương
pháp nêu trên phải được Điều chỉnh sao cho các chi tiết của cơ chế phá hủy không thay đổi.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5. Hệ thống tạo ứng
suất
5.1. Quy định chung
Các phương pháp chất tải cho các mẫu thử
có bề mặt ban đầu bằng phẳng, được cắt rãnh hoặc có vết nứt trước có thể được tập hợp
thành nhóm theo yêu cầu của các thử nghiệm như sau:
a) Tổng biến dạng không đổi (xem 5.2);
b) Tải trọng không đổi (xem 5.3);
c) Tốc độ biến dạng chậm (xem 5.4);
Trong trường hợp các mẫu thử có vết nứt
trước, các Điều kiện giới hạn được xác định dưới dạng giá trị cường độ ứng suất
KIscc và các phép thử cũng có thể được tiến hành trong Điều kiện cường
độ biến dạng không đổi.
Sự hiểu biết về các giới hạn của các
phương pháp khác nhau ít nhất cũng quan trọng như sự lựa chọn phương pháp tạo ứng
suất.
5.2. Phép thử tổng biến dạng không
đổi
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5.2.2. Vật liệu dạng lá thường
được thử bằng uốn; vật liệu thấm được thử kéo hoặc ở dạng vòng chữ C, cũng có
thể sử dụng vòng
chữ C cho thử các sản phẩm ống và các bán thành phẩm khác có mặt cắt ngang
tròn.
5.2.3. Các phép thử uốn
đơn giản trong sử dụng
và do đó các mẫu thử và đồ gá kẹp thường rẻ.
Các vấn đề đối với các
phương pháp thử này thường có liên quan đến khả năng tái tạo lại mức
ứng suất khá khó khăn, ngay cả khi đã có dụng cụ đo định lượng. Sự cố gắng cải
thiện tình trạng này đã dẫn tới các phép thử uốn phức tạp hơn, ví dụ, đòi hỏi phải
có bốn điểm chất tải
thay cho ba điểm chất tải trước đây, nhưng các hạn chế của lý thuyết uốn đơn giản
thường được sử dụng để tính toán mức ứng suất có thể dẫn đến các sai số của ứng
suất dự tính trước, đặc biệt là khi có biến dạng nằm ngoài giới hạn đàn hồi. Việc
sử dụng tenxơ mét để đo các ứng suất bề mặt có thể có ích trong một số trường
hợp. Việc chế tạo các mẫu thử dạng dải cho các dạng uốn chữ "U" đã tạo ra lượng
biến dạng dẻo đáng kể có thể ảnh hưởng đến sự hình thành vết nứt.
5.2.4. Có thể thử vật liệu dạng
ống dưới dạng các vòng chữ "C" hoặc các vòng chữ "O". Vòng
"C" được tạo ứng suất bằng cách mở một phần hoặc khép kín khe hở và vòng
"O" được tạo ứng suất bằng cách lắp cưỡng bức thích hợp với một nút
có kích thước lớn hơn kích thước lỗ vòng. Vòng ”C" cũng có khả
năng sử dụng được cho thử nghiệm các dạng sản phẩm dày, ví dụ các sản phẩm bằng
hợp kim nhôm, có chiều ngang hẹp.
5.2.5. Các phép thử kéo tổng
biến dạng không đổi đôi khi được ưu tiên sử dụng hơn các phép thử uốn, như vậy
sẽ đơn giản hóa
cho việc ứng dụng và tính toán ứng suất. Tuy nhiên các mẫu thử kéo đòi hỏi phải
có các khung giữ lớn hơn so với các mẫu thử uốn có mặt cắt ngang tương đương.
5.2.6. Có thể tránh được việc sử
dụng các khung giữ bằng cách dùng các mẫu thử được tạo ứng suất bên trong có chứa
các ứng suất dư do sự biến dạng không đồng nhất. Các mẫu thử này có thể được tạo
ra bằng cách uốn với biến dạng dẻo, ví dụ bằng cách tạo ra chỗ phình trên vật
liệu dạng lá hoặc tấm, hoặc bằng
cách hàn. Nhưng các phép thử này liên quan đến những vấn đề về sự thay đổi
có hệ thống của ứng suất ban đầu, ứng suất này thường đạt được các giá trị lớn
nhất trong vùng giới hạn chảy. Hơn nữa, sự hồi vị của biến dạng đàn hồi, trong quá
trình tạo ra các ứng suất dư bằng cách làm phình tấm vật liệu hoặc cán phẳng một
phần ống có thể gây ra những vấn đề mà khi có yêu cầu về hàn thì những biến đổi
về cấu trúc có thể làm gia tăng các khó khăn, trừ khi phép thử là phép thử mô
phỏng của tình trạng thực tế.
5.2.7. Các mẫu thử tổng biến
dạng không đổi đôi khi được chất tải bằng cách trước tiên đặt vào máy thử thông
thường hoặc thiết bị thử tương tự sau đó được lắp vào khung giữ trong khi vẫn
được duy trình ở trạng thái đã bị biến dạng. Khi tải trọng tác dụng của mẫu thử
được dỡ bỏ
thì
mẫu thử vẫn giữ được trạng
thái chịu tác động của ứng suất do khung giữ. Giả sử rằng biến dạng trong mẫu
thử được giữ không đổi vì lực gây ra biến dạng được truyền từ máy thử
cho khung giữ. Điều này đòi hỏi máy thử và khung giữ có độ cứng vững như nhau,
do đó khung giữ phải tương đối lớn so với mẫu thử.
5.2.8. Độ cứng vững của
khung giữ dùng để tạo ra ứng suất cũng có thể ảnh hưởng đến thời gian phá hủy mẫu
thử, ngoài bất cứ ảnh hưởng
nào có thể có đối với mức ứng
suất ban đầu. Như vậy,
trong hầu hết các phép
thử tổng biến dạng không đổi và đặc biệt là các phép thử đối với các vật liệu dẻo,
biến dạng đàn hồi ban đầu trong mẫu thử được biến đổi một phần
thành biến dạng dẻo vì sự lan truyền của vết nứt.
5.2.9. Một khi đã bắt đầu có
sự nới lỏng của tải trọng thì mức nới lỏng có thể thay đổi từ mẫu thử này sang
mẫu thử kia, và Điều này có thể ảnh hưởng đến thời gian phá hủy theo số lượng
các vết nứt hoặc các hố lõm được tạo
ra. Có thể quan sát sự nới lỏng tải trọng đã đánh dấu trên một mẫu
thử có nhiều vết nứt hoặc hố lõm trong khi sự nới lỏng nhỏ đối với tải trọng được
quan sát khi chỉ có một ít vết nứt xuất hiện. Nếu chỉ có một vết nứt
xuất hiện, nó sẽ không
phát triển đến kích thước lớn trước khi xảy ra sự phá hủy đột ngột cuối cùng vì tải trọng
tác dụng còn cao, trong khi sự nới lỏng
tải trọng đã đánh dấu gắn liền với
sự hiện diện của nhiều vết nứt ăn mòn ứng suất có nghĩa là các vết nứt
phải lan truyền rộng hơn trước khi có một trong các vết nứt này trở nên đủ lớn
để tạo ra các trạng thái ứng suất ở tải trọng tương đối nhỏ để dẫn đến sự phá hủy
đột ngột.
5.2.10. Mức độ hiện diện của
số lượng các vết nứt ảnh hưởng đến các kết quả thử phụ thuộc một cách tự nhiên
vào hệ thống ăn mòn ứng suất đang được nghiên cứu, nghĩa là phụ thuộc vào các
tính chất như độ bền đứt của vật liệu và phụ thuộc cả vào tính ăn mòn của
môi trường được sử dụng. Kết quả cũng phụ thuộc vào độ cứng vững của đò gá giữ
mẫu thử được sử dụng. Như vậy, khung giữ mẫu thử càng cứng vững
thì biến dạng
đàn hồi càng nhỏ để có thể giữ được
trong mẫu thử sau sự phát triển của dải Luders. Do đó thời gian tới khi phá hủy
đối với một ứng suất ban đầu đã cho thay đổi theo hệ thống là cứng hay mềm; trong
một số trường hợp, các vết nứt có thể ngừng phát triển để không dẫn đến sự phá
hủy.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5.3.1. Các phép thử này có
thể mô phỏng chặt chẽ hơn sự phá hủy do ăn mòn ứng suất từ ứng suất tác dụng hoặc
ứng suất gia công. Vì mặt cắt
ngang hiệu dụng của mẫu thử bị giảm đi do sự phát triển của vết nứt cho nên
các phép thử tải trọng không đổi kéo theo sự gia tăng trạng thái ứng suất. Do
đó các phép thử này rất có thể dẫn đến sự phá hủy hoặc sự phá hủy hoàn toàn sớm
hơn so với các phép thử tổng biến dạng không đổi.
5.3.2. Các phép thử trọng tải không đổi đối
với các mẫu thử có mặt cắt ngang đáng kể thường yêu cầu máy thử lớn đôi khi được
thay thế bằng cách
sử dụng một lò xo nén. Đặc tính của lò xo được chọn sao cho bảo đảm được sự mới
lỏng xảy ra trong quá trình thử không làm cho tải trọng thay đổi một cách đáng
kể. Sử dụng các lực kế kiểu vòng thuộc cùng một loại được cải tiến để hiệu chuẩn
các máy thử kéo. Có thể xác định tải trọng chiều trục tác dụng lên mẫu
thử kéo được đặt trong lực kế kiểu vòng bằng cách đo độ thay đổi đường kính của vòng
được hiệu chuẩn.
5.3.3. Cách tiếp cận khác để giảm thiểu
kích thước của hệ thống chất tải là giảm mặt cắt ngang của mẫu thử, ví dụ như bằng
cách sử dụng dây rất thanh mảnh. Tuy nhiên, sẽ rất nguy hiểm nếu mặt cắt ngang
được giảm đi quá nhiều trừ khi sự phá hủy do ăn mòn ứng suất được phê chuẩn bằng
kim tương học. Đó là vì, trong một số môi trường ăn mòn ứng suất sự phá hủy có
thể do ăn mòn lỗ chỗ hoặc các dạng ăn mòn khác kèm theo sự gia tăng của ứng suất
hiệu dụng tới giới hạn bền của kim loại. Các mối nguy hiểm khác sẽ kèm theo khi
việc sử dụng các mẫu thử có mặt cắt ngang rất nhỏ (xem 7.2.2).
5.3.4. Chi phí cho các mẫu
thử trong Điều kiện tải trọng không đổi trên các máy thử riêng biệt có thể được
giảm thiểu bằng cách thử nghiệm chuỗi các mẫu thử chỉ trên một máy. Quy trình
kỹ thuật này cũng làm giảm đi các yêu cầu đối với phòng thử. Chuỗi các mẫu thử
kéo theo một trục có thể được nối với các khâu chất tải đơn giản, nhưng phương pháp này cần cải tiến
hơn để thích hợp cho các trường hợp không dự tính trước được sự phá hủy bởi vì sự phá hủy của
một mẫu thử nào đó có
thể làm mất hiệu lực đối với các mẫu thử còn lại. Chuỗi các mẫu thử có vết nứt
trước dễ phá hỏng hơn
có thể được nối với các khâu chất tải được thiết kế để dỡ tải tuần tự cho
các mẫu thử khi xảy ra sự tăng trưởng của vết nứt để tránh gây nhiễu loạn cho các
mẫu thử khác trong trường hợp có sự phá hủy. Người sử dụng phải vô hiệu hóa các
quy trình thử khi sử dụng chuỗi các mẫu thử để đảm bảo không có sai số trước
khi làm theo các quy trình này.
5.3.5. Việc sử dụng mẫu thử
kéo có chiều dài đo dạng côn đang được ưa thích cho phép tạo ra một dãy các ứng suất
ban đầu trong một mẫu
thử. Tuy nhiên nên thận trọng đối với việc sử dụng các mẫu thử này, ví dụ như,
để xác định các mức ứng suất giới hạn chính xác. Các kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi các
yếu tố như số lượng
các vết nứt hiện có, sự hình thành cổ thắt
do biến dạng chảy.... Thích hợp hơn cả là sử dụng các mẫu thử trong các phép thử
"phân loại" kèm theo số lượng hạn chế thử nghiệm thông thường.
5.3.6. Các phép thử tải trọng
không đổi đòi hỏi sự gia tăng của trạng thái ứng suất khi các vết nứt phát triển,
vì thế một khi các
vết nứt đã bắt đầu xuất hiện thì ít có khả năng ngừng phát triển hơn so với trường
hợp của các phép thử tổng biến dạng không đổi ở các ứng suất dưới ứng suất giới
hạn. Vì vậy, giá trị ứng suất tới hạn xác định trong điều kiện tải trọng không
đổi rất có thể thấp hơn so với xác định trong điều kiện độ võng (biến dạng)
không đổi trong một hệ thống cụ thể nào đó.
5.4. Các phép thử tốc độ biến dạng
chậm
5.4.1. Việc ứng dụng sự biến
dạng động lực học chậm, ban đầu đã được xem như một phép thử phân loại nhanh,
được bắt đầu nổi lên như một phép thử có liên quan rất nhiều với thực tế.
Về cơ bản, phương pháp này đòi hỏi phải sử dụng
tốc độ biến dạng hoặc tốc độ võng tương đối chậm (ví dụ 10-6 s-1) đối với mẫu
thử dưới tác động thích hợp của môi trường, tới khi xảy ra phá hủy.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5.4.3. Việc sử dụng phép thử
từ sớm đã cung cấp dữ
liệu nhờ đó có thể so sánh ảnh hưởng của các thay đổi như thành phần và cấu
trúc của hợp kim, hoặc sự bổ sung
thêm chất ức chế cho môi trường tạo thành vết nứt và cũng để đẩy mạnh sự
tạo thành vết nứt ăn mòn ứng suất với sự phối hợp của hợp kim và môi trường để
không thể dẫn đến thất bại của phép
thử trong phòng thí nghiệm trong điều kiện tải trọng không đổi hoặc tổng
biến dạng không đổi. Như vậy, một loại phép thử tương đối nghiêm ngặt được tạo
ra theo cách thường xuyên gây ra sự phá hủy do ăn mòn ứng suất trong phòng thí
nghiệm, nơi mà các dạng khác của mẫu thử bằng phẳng chịu tác dụng của ứng suất
không thúc đẩy sự hình
thành vết nứt và về mặt này đây là cách tương tự đối với các phép thử trên các mẫu thử có vết
nứt trước. Trong những năm gần đây sự hiểu biết về thử nghiệm biến dạng động lực
học đã phát triển và hiện nay loại phép thử này có thể có liên quan và có tầm
quan trọng nhiều hơn so với một phép thử lựa chọn nhanh thích hợp. Có thể nhận
xét rằng các phép thử trong phòng thí nghiệm đòi hỏi phải thúc đẩy
các mẫu thử tới phá hủy ở tốc
độ biến dạng chậm có liên quan chút ít tới thực tế phá hủy trong sử dụng. Sự thực là
trong cả hai phép thử tổng biến dạng không đổi và tải trọng không đổi, sự lan
truyền vết nứt cũng xảy ra trong điều kiện biến dạng động lực học chậm phụ thuộc
ở mức độ lớn hơn hoặc nhỏ hơn vào giá trị ban đầu của ứng suất, thời gian bắt đầu
của vết nứt và các thông số khác nhau của luyện kim đã kiềm chế hiện tượng nào
trong mẫu thử. Tuy nhiên, trong một số hệ thống, sự gia tăng của các dấu hiệu
cho thấy chức năng của ứng suất trong ăn mòn ứng suất là đẩy mạnh tốc độ biến dạng
thay vì ứng suất chỉ là thông số cơ học quan trọng đối với sự bắt đầu và lan
truyền vết nứt. Trong những trường hợp này, tốc độ nào tối thiểu cho sự hình thành vết nứt
cũng là một thông số thiết kế kỹ thuật như ứng suất giới hạn hoặc hệ số cường độ
ứng suất thu được từ các phép thử tải trọng không đổi trên các mẫu thử bằng phẳng
hoặc có vết nứt trước.
5.4.4. Thiết bị yêu cầu cho
thử nghiệm biến dạng chậm là một thiết bị đơn giản cho phép lựa chọn các tốc độ
biến dạng nhưng phải đủ cứng vững để đương đầu với các tải trọng phát sinh. Thiết
bị thường bao gồm một khung có độ cứng vững vừa phải và một cơ cấu dẫn động qua
nhiều bộ truyền giảm tốc để cho phép lựa chọn các tốc độ con trượt trong phạm
vi từ 10-3 tới 10-7 mm.s-1.
Có thể sử dụng các mẫu thử kéo bằng phẳng
hoặc có vết nứt trước, nhưng nếu mặt cắt ngang của các mẫu thử này cần phải lớn
hoặc tải trọng cần phải lớn thì có thể sử dụng các mẫu thử uốn.
5.4.5. Điều quan trọng là phải hiểu rằng cùng một tốc
độ biến dạng không tạo ra cùng một sự hình thành vết nứt trong tất cả các hệ thống và
phải lựa chọn tốc độ có liên quan đến hệ thống cụ thể được nghiên cứu.
6. Môi trường
6.1. Quy định chung
Sự hình thành vết nứt ăn mòn ứng suất
vẫn được xem là xảy ra trong sự
phối hợp riêng hợp kim/môi trường, ví dụ thép không gỉ austenit trong các dung
dịch clorua và thép cacbon thấp
trong các dung dịch nitrat. Tuy nhiên danh sách của các sự phối hợp này tiếp tục
tăng lên theo thời gian và thậm chí có những trường hợp tạo thành vết nứt của vật
liệu trong nước tinh khiết cao cũng đã được thực hiện. Hơn nữa, cần lưu ý rằng
các chất ở pha
khí cũng có thể ảnh hưởng đến cơ chế ăn mòn ứng suất và đôi khi đã dùng môi trường
khí cho thử nghiệm. Trong các trường hợp này, áp suất có thể là thông số
quan trọng.
6.2. Nhiệt độ
Ảnh hưởng quan trọng của nhiệt độ đối với các
quá trình hóa học là rất phổ biến, ai cũng biết, với các tốc độ phản
ứng thường tăng lên theo sự tăng lên của nhiệt độ. Đây cũng là trường hợp xảy
ra trong nhiều quá trình ăn mòn, ảnh hưởng của nhiệt độ, vì một số lý do
thường phức tạp hơn. Sự tăng lên của nhiệt độ cùng với sự tăng lên tương ứng của
các tốc độ phản ứng có thể làm giảm tốc độ chung, ví dụ như do
sự hình thành nhanh hơn các màng bảo vệ. Tương tự như vậy, sự giảm tính hòa tan
của oxy trong các dung dịch ngậm nước có thể kéo theo sự tăng nhiệt độ, sự giảm
tính hòa tan của oxy này cũng có thể dẫn đến tốc độ ăn mòn thấp hơn, và cũng có
thể dẫn ra các ví dụ khác.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
6.3. Thành phần dung dịch
6.3.1. Mặc dù không thể
tránh được việc duy trì môi trường như là một trong các biến số quan trọng đối
với thử nghiệm ăn mòn ứng suất, một số dung dịch đã được sử dụng rất rộng rãi cho một số
loại hợp kim. Các dung dịch magie
clorua đun sôi dùng cho thép không gỉ và các dung dịch nitrat đun sôi dùng cho
thép cacbon là hai ví dụ. Các dung dịch này đã bị phê phán vì nhiều lý do,
lý do chính là chúng thường không được tái tạo lại các điều kiện ở nhà máy. Đây
là vấn đề quan trọng bởi
vì tính tương đối
nhạy cảm đối với sự hình thành vết nứt
của một dãy các hợp kim không cần thiết phải như nhau trong các môi trường khác nhau.
6.3.2. Tuy nhiên, các phép
thử trong các dung dịch thông dụng này có thể phục vụ cho một mục đích hữu ích với
điều kiện là phải ghi nhớ các giới hạn của chúng và phải rất cẩn thận trong
việc chuẩn bị và sử dụng dung dịch. Trong khi có thể xảy ra những sự khác biệt
tương đối nhỏ giữa các phòng thí nghiệm chuẩn bị một dung dịch nào đó có cùng một
đặc tính có thể thường không ảnh hưởng đến các kết quả thử ăn mòn ứng suất
thì cũng có những trường hợp trong đó những thay đổi tương đối nhỏ về môi trường
cũng có thể đẩy mạnh các thay đổi trong việc hình thành vết nứt. Những vấn đề
có thể xảy ra gắn liền với việc sử dụng dung dịch MgCI2 42% sôi dùng
để thử các thép
không gỉ có thể xem là một ví dụ. Vì hidrat của MgCI2 hút ẩm cho nên việc
chuẩn bị dung dịch bằng cách cân có thể dẫn đến sự khác nhau đáng kể của điểm
sôi và vì thế sớm hay muộn cũng làm cho phép thử ăn mòn ứng suất bị thất bại; cần
ưu tiên chuẩn bị dung dịch bằng cách bổ sung nước cho hydrat để đạt được một điểm
sôi cụ thể.
6.3.3. Tác động của pH làm
thay đổi môi trường
liên quan đến sự ăn mòn chung đã được thừa nhận hoàn toàn và đã có những nghiên
cứu thích hợp nhưng tác động đến ăn mòn ứng suất còn ít được ghi nhận.
Sự thay đổi nồng độ pH của môi trường trong quá trình thử cũng quan
trọng như nồng độ pH ban đầu. Sự thay đổi của pH trong phép thử phụ thuộc vào
thể tích của dung dịch và diện tích bề mặt của mẫu thử được phơi ra cũng như thời
gian thử nghiệm. Việc sử dụng thể tích dung dịch tương đối lớn với diện tích bị
phơi của kim loại nhỏ hoặc bổ sung thêm dung dịch trong quá trình thử rất có thể
làm cho sự thay đổi của pH nhỏ hơn và vì thế thời gian đạt tới phá hủy có thể khác đi so với
trường hợp
thể tích
dung dịch nhỏ và diện tích bị phơi lớn; tất nhiên, nếu các đại lượng
này là đủ nhỏ và đủ lớn một cách tương ứng thì sự phá hủy có
thể không xảy ra ở tất cả trong một số
hệ
thống.
Nếu các phép thử được thực hiện với sự kích thích anot thì các tác động thay đổi
này của pH có thể trầm trọng thêm đặc biệt là nếu điện cực của đồng hồ đo được
nhúng chìm trong bình ăn mòn ứng
suất. Trong một số trường hợp, khi sử dụng sự kích thích điện hóa thì sự phân hủy dung
dịch có thể xảy ra đến mức làm cho cơ chế của sự phá hủy thay đổi một cách
đáng kể và từ đó xảy ra thẻ ăn mòn tự do. Đôi khi, có thể sử dụng các dung dịch
đệm để khắc phục những vấn đề này, nhưng việc sử dụng các dung dịch đệm có thể
làm thay đổi cơ chế của sự hình thành vết nứt hoặc thậm chí kìm hãm dạng
phá hủy này.
6.3.4. Khi oxy đóng vai trò
quan trọng trong các phản ứng ăn mòn thúc đẩy sự tạo thành vết nứt thì các thay đổi nhỏ về
nồng độ oxy cũng có thể có ảnh hưởng. Như vậy, khi thử nghiệm một số hợp kim
nhôm trong các dung dịch được sục khí thì phá hủy có thể xảy ra trong vài giờ,
nhưng trong các dung dịch không được sục khí, không có sự tạo thành vết nứt có thể dẫn đến
các phép thử kéo dài. Oxy được đưa vào hoặc được lấy ra khỏi một dung dịch
trong một thử nghiệm có chủ định biểu thị sự tăng trưởng của các tác động có thể có do
sự hiện diện của oxy. Sự cuốn theo của oxy trong một dung dịch bằng cách khuấy
hoặc phun được phản ánh trong thời gian phá hủy, trong các hợp kim nhôm được
phun ngắn hơn nhiều so với khi được nhúng chìm hoàn toàn.
6.3.5. Như đã nêu ra từ đầu,
các kết quả từ các phép thử với một trong các dung dịch thông dụng đôi khi được
xem là để chỉ ra tính nhạy
cảm tương đối của một dãy các hợp
kim, không kể đến
môi trường làm việc của chúng. Sự nguy hiểm trong việc đưa ra các kết luận từ
các phép thử trong một môi trường đã cho và áp dụng các kết luận từ các phép thử
trong một môi trường đã cho và áp dụng các kết luận này cho các hoàn cảnh khác
đã chỉ ra sự cần thiết phải
tái hiện các điều kiện làm việc càng gần với điều kiện làm việc thực càng tốt nếu
như các dữ liệu phòng thí nghiệm được sử dụng cho lựa chọn hoặc thiết kế có liên
quan đến thiết bị công nghiệp.
6.3.6. Liên quan đến việc
tái hiện môi trường
làm việc, điều quan trọng cần ghi nhớ là có thể có các nồng độ cục bộ, ví dụ
trong các khe hở hoặc ở vị trí mà sự truyền nhiệt diễn ra qua các mặt phân cách
và môi trường có thể tích lớn có thể
không tạo ra vết nứt. Một ví dụ khác cần lưu ý là sự hình thành vết nứt
ăn mòn ứng suất,
trong đó môi trường tạo thành vết nứt thường phát triển thích hợp
trong giai đoạn tạo thành các lỗ rỗ nhỏ. Một cách tương tự, nên hiểu rằng môi
trường tại đỉnh của một vết
nứt có thể khác so với môi trường chung. Điều này áp dụng cho cả các mẫu thử
có vết nứt trước và đỉnh của các vết nứt phát triển trong các mẫu thử bằng phẳng
lúc ban đầu.
6.4. Về điện hóa
6.4.1. Tính chất điện hóa của các phản
ứng liên quan đến sự tạo thành vết nứt ăn mòn ứng suất cho phép sự tạo thành vết
nứt chịu ảnh hưởng của việc áp dụng dòng điện hoặc điện áp từ nguồn điện bên
ngoài. Đôi khi, phải thừa nhận rằng sự dịch chuyển điện thế theo chiều anôt sẽ làm tăng tính nhạy
cảm với sự tạo thành vết nứt, trong khi việc áp dụng dòng điện catôt sẽ làm chậm
sự tạo thành vết nứt hoặc ngăn cản hoàn toàn hiện tượng này. Tùy theo
các tình tiết của
cơ chế tạo thành vết nứt mà Điều này có thể là đúng hoặc không đúng. Ví dụ, nếu
hợp kim nhạy cảm với sự tạo thành vết nứt do sự thâm nhập vào của hydro thì tác động
làm thay đổi điện thế có thể
ngược lại với trường hợp nêu trên, trong đó giả sử rằng sự tạo thành vết nứt đòi
hỏi sự hòa tan dọc theo một đường hoạt tính.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
6.4.2. Tác động của điện thế
đến sự tạo thành vết nứt thay đổi từ hệ thống này sang hệ thống khác, nhưng một
số khía cạnh của đề tài này có thể được thảo luận một cách thuận tiện liên quan
đến sự tạo thành vết nứt của thép cácbon. Một số phép thử đã chỉ ra rằng các
vật liệu này không đáp ứng được ở các dải điện thế khác nhau tùy theo dung dịch chúng
được ngâm, ví dụ như trong các dung dịch hydroxit, cacbonat hoặc nitrat. Thế ăn
mòn tự do của vật liệu này, trong các dung dịch tương ứng, thường nằm trong phạm
vi tạo thành vết nứt trong trường hợp dung dịch nitrat, nhưng nằm ngoài phạm vi
tạo thành vết nứt trong trường hợp các dung dịch khác. Điều này chỉ ra rằng,
trong các điều kiện thử cụ thể này, sự phá hủy có thể xảy ra trong dung dịch nitrat ở
thế ăn mòn tự do, nhưng không xảy ra trong dung dịch hydroxit hoặc cacbonat. Điều
này không có nghĩa là các thép cácbon không thể bị phá hủy bởi sự tạo
thành vết nứt ăn mòn ứng suất trong hai môi trường hydroxit và cacbonat ở thế
ăn mòn tự do, mà đơn giản là thép cụ thể này trong các môi trường cụ thể được sử
dụng theo các kinh nghiệm này đã không bị phá hủy ở thế ăn mòn tự
do. Tất nhiên sự
phá hủy bởi vết nứt
ăn mòn ứng suất phụ thuộc vào thành phần của thép, trạng thái bề mặt của thép
và thành phần của môi trường.
6.4.3. Có thể chấp nhận rằng
một lượng nhỏ các chất bổ sung thêm vào môi trường, được cố tình đưa vào
hiện diện như là các tạp chất có thể gây ra thế ăn mòn nằm trong phạm vi tạo
thành vết nứt, như vậy ăn mòn ứng suất xảy ra không có tác dụng của điện thế.
Điều này đã được giải thích là tác động của một lượng nhỏ các muối chì bổ sung
thêm vào các dung dịch NaOH, các dung dịch này được biết rõ là sẽ thúc đẩy sự tạo thành
vết nứt do xút (kiềm) ăn da trong
các phép thử phòng thí nghiệm và trong trường hợp không có sự bổ sung thêm chì thì sẽ không
tạo ra quá trình hình thành vết nứt.
Các thay đổi nhỏ khác trong
thành phần của các loại thép cũng đã có sự giải thích tương tự, ít nhất là giải
thích được một phần. Như vậy tác động của một lượng nhôm nhỏ bổ sung thêm vào
thép cacbon để tăng sức bền chống nứt và một lượng đồng nhỏ bổ sung thêm để giảm
sức bền chống nứt có thể là do lượng nhôm bổ sung thêm tạo ra thế ăn mòn âm lớn
hơn còn lượng đồng bổ sung
thêm tạo ra thế ăn mòn dương
lớn hơn. Các ví dụ này minh họa các tác động có thể xảy ra của những thay đổi
tương đối nhỏ về điện thế không vượt qua khoảng 100 mV, trong khi tạo ra những
thay đổi rất đáng ghi nhận trong sự tạo thành vết nứt. Các ví dụ này chỉ ra sự
cần thiết, đặc biệt là trong các phép thử phòng thử nghiệm, phải có gắng tái hiện
lại sự phá hủy khi làm việc, tái tạo lại các điều kiện môi trường, và đặc biệt
là điện thế có liên quan với độ chính xác thích hợp.
6.4.4. Khi xác minh rằng ăn
mòn ứng suất chỉ xảy ra trên một phạm vi tới hạn của các điện thế thì có thể kiểm
tra bằng các phép đo điện thế trực tuyến xem sự tạo thành vết nứt có đang xảy
ra trong thiết bị làm việc hay không. Hơn nữa, trong một số trường hợp rủi ro của
sự ăn mòn ứng suất có thể giảm đi hoặc có thể tránh được hoàn toàn bằng cách
duy trì các điện thế ở bên
ngoài phạm vi tới hạn bằng
cách đưa vào các chất "kìm hãm" hoặc bằng bảo vệ catot hay bảo vệ
anot.
6.4.5. Việc sử dụng ổn áp
trong các phép thử phòng thử nghiệm, ổn áp này được cộng vào chi phí thử nghiệm
và được tháo ra trong hầu hết các điều kiện làm việc, thường là cách hiệu quả nhất
đề đạt được các điện thế cụ thể, và có thể có lợi đối với sự tái tạo lại các kết
quả thử. Kỹ thuật mạ tĩnh điện có thể có chi phí thấp hơn so với các kỹ thuật sử
dụng ổn áp, cũng có
thể có ích trong một số trường hợp nhưng cường độ dòng điện tác dụng nên tương
đối nhỏ để không làm dịch chuyển điện thế ra xa thế ăn mòn tự do, trừ khi đã
biết rằng bất cứ tác động
nào của điện thế nêu trên
cũng không có liên quan đến hệ thống đang được nghiên cứu. Thường thì các
nghiên cứu về cơ chế ăn mòn cần đến các phép thử điện hóa, nhưng đối với công việc
phòng thử nghiệm nhằm nghiên cứu sự phá hủy khi làm việc, các phép thử ở thế ăn
mòn tự do (với điều kiện là đã biết điều kiện làm việc) thường có tính hiện thực
hơn. Điều quan
trọng cần nhận thức rõ là thế ăn
mòn tự do phụ thuộc vào một số yếu tố như trạng thái bề mặt, thời
gian phơi... và như vậy giá trị đạt được trong một phép thử phòng thử nghiệm
khi sử dụng các bề mặt được gia công hoặc được đánh bóng sẽ khác rõ rệt với các
giá trị đạt được trong tình trạng làm việc bao gồm cả các bề mặt có vẩy
cán hoặc bị gỉ, thậm chí là trong cùng một môi trường. Việc quyết định áp dụng
điều khiển điện hóa trong các phép thử tái hiện lại sự phá hủy trong làm việc
nhằm mục đích giảm yếu tố thời gian hoặc đạt được sự tái tạo lại kết quả thử tốt
hơn chỉ hợp lý khi
đáp ứng được các Điều kiện nêu trên. Mặt khác, nếu sự tái tạo lại các dữ liệu
phòng thí nghiệm được xem là không đầy đủ thì cách tiếp cận tốt hơn
là tiến hành một số thực nghiệm được thiết kế hợp lý và có ý nghĩa về mặt thống
kê.
6.4.6. Xét về mặt tác động
quan trọng của điện thế đối với chế độ ăn mòn ứng suất, cần chú ý phòng ngừa bằng
cách cách điện các mẫu thử khỏi các bộ phận kim loại khác trong thiết bị thử được
nhúng trong dung dịch thử.
6.4.7. Điều quan trọng là phải
nhớ rằng điện thế ở đỉnh vết nứt, đặc biệt là khi sử dụng các mẫu thử có vết nứt trước,
có thể khác với điện thế ở bề mặt, nơi mà vết nứt nhô lên và điện thế thường được
đo. Điện thế thay đổi dọc theo các vết nứt và sự thay đổi này đôi khi rất nhỏ -
một vài milivôn - nhưng trong các vị trí khác có thể đạt tới hàng trăm milivôn.
7. Thiết kế và chế tạo
mẫu thử
7.1. Quy định chung
7.1.1. Kích thước của mẫu thử là một trong những vấn
đề xem xét đầu
tiên và việc lựa chọn lần cuối phụ thuộc vào một số yếu tố và thường
đòi hỏi một sự thỏa hiệp. Chi
phí và khả năng có thể dùng được của
vật liệu trong điều kiện luyện kim có liên quan có thể, một mặt hạn chế kích thước của mẫu
thử có thể chấp nhận được, thực ra có thể do hạn chế của thiết bị thử (ví dụ,
khả năng chất tải, thể tích của buồng thử...). Mặt khác, việc sử dụng các mẫu
thử lớn hơn làm cho tính đại diện của mẫu thử tốt hơn và cũng có thể tránh các vấn đề về
ăn mòn chung hoặc ăn mòn dạng rỗ, chúng có thể tăng lên khi sử dụng các mẫu thử
có mặt cắt ngang nhỏ, ví dụ các dây thép rất mảnh.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7.1.3. Khi cần, các chương
trình thử ăn mòn ứng suất được giới hạn như là kết quả của sự phá hủy khi làm
việc và các bộ phận bị hư hỏng được dùng làm nguồn vật liệu. Trừ khi có yêu cầu lấy
các mẫu thử từ các khu vực bị nứt để xem xét kiểm tra lại sự phát triển của các vết nứt tế
vi, thì Điều quan trọng
là
phải đảm bảo rằng các mẫu thử chỉ được lấy từ các vùng được xác định
"không có vết nứt". Bất cứ sự biến đổi nào trong cấu trúc vật liệu trong bộ phận
cũng phải được tính đến khi lựa chọn vật liệu cho chế tạo các mẫu thử.
7.1.4. Các dấu hoặc các số
nhận dạng nên được ghi bền lâu trên các mẫu thử. Tuy nhiên cần lưu ý đến vị trí
của chúng trên mẫu thử để
tránh ảnh hưởng đến kết quả thử. Chúng cần được bố trí càng xa vùng thử càng tốt, ví dụ,
tại các đầu mút của các mẫu thử dầm chịu uốn.
7.2. Trạng thái bề mặt
7.2.1. Sự bắt đầu của các vết nứt ăn mòn ứng suất
thường không tránh khỏi một số phản ứng đầu tiên trên bề mặt, và do
đó trạng thái bề mặt của các mẫu thử có thể gây ra ảnh hưởng đặc trưng đối với
các kết quả thử. Sự biến đổi rõ rệt nhất của việc gia công tinh bề mặt là sự thay đổi địa
hình cục bộ của bề
mặt phụ thuộc vào các chi tiết của kỹ thuật chuẩn bị, nhưng cũng phải xác định
rằng các ứng suất dư có thể để lại trên các bề mặt và các thay đổi cục bộ trong
thành phần và cấu trúc của vật liệu có thể gắn liền với các lớp bề mặt.
Do đó, điều quan trọng là bất cứ chương trình thử nghiệm nào cũng cần tính đến những
vấn đề này.
7.2.2. Địa hình cục bộ của bề
mặt có thể có ảnh hưởng lớn hơn trong các hợp kim hoặc mẫu thử cứng, có vết khía, với
mặt cắt ngang rất nhỏ so với vật liệu mèm, dẻo hoặc các mẫu thử có mặt cắt
ngang lớn. Như vậy, sự tạo thành vết nứt ăn mòn ứng suất của đồng thau không
dẫn đến biến đổi quan trọng với sự thay đổi đáng kể của địa hình
cục bộ trên bề mặt, nhưng
các thép có độ bền cao, được mài, đặc biệt là nếu được gia công để giảm các vết
nứt tế vi có thể dẫn tới việc
suy giảm khá mạnh độ bền chống nứt gãy. Dự đoán ảnh hưởng của những biến đổi
trong địa hình cục bộ của
các bề mặt sẽ thay đổi theo tỷ lệ nghịch với mặt cắt ngang của mẫu thử.
7.2.3. Các ứng suất dư có thể
được tạo ra trên các
bề mặt do kết quả của sự biến dạng dẻo không đồng nhất, ví dụ sự tăng lên của
biến dạng dẻo do gia công hoặc
gián tiếp do hiệu ứng nhiệt hoặc các thay đổi về thể tích gắn liền với các biến
đổi pha. Cũng có thể xảy ra các
thay đổi cục bộ trong thành phần. Các ứng suất dư trên bề mặt của các mẫu thử
ăn mòn ứng suất ảnh hưởng rõ rệt đến tuổi thọ: Các ứng suất nén làm
tăng và các ứng suất kéo làm giảm thời gian đạt tới phá hủy trong các điều kiện
khác có thể so sánh được. Có thể loại bỏ hoặc giảm thiểu các ứng suất dư bằng
cách xử lý nhiệt thích hợp với điều kiện là sự xử lý nhiệt này không dẫn đến các ảnh
hưởng bất lợi khác đối với cơ tính.
7.2.4. Ngoài bất cứ các ảnh
hưởng nào của các ứng suất dư, các thay đổi về cấu trúc có thể được tạo ra
trong các lớp bề mặt của mẫu thử có ý nghĩa quan trọng đối với phản ứng ăn mòn ứng
suất của một số hợp kim. Như vậy các ảnh hưởng của biến dạng dẻo đối với độ bền
chống nứt đã được hoàn toàn xác nhận, và các biến đổi pha cục bộ được tạo ra do
biến dạng hoặc sự phát nhiệt do biến dạng cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả thử.
Có thể tính toán các ảnh hưởng này đối với thời gian dẫn tới phá hủy các các
thép 18 Cr/8 Ni có bề mặt được gia công là nhỏ hơn (bởi một hệ số khoảng 4) so
với bề mặt được đánh bóng bằng điện phân, hoặc đối với tính nhạy cảm tăng lên của
các mẫu thử của các thép có độ bền cao, được tôi và ram, được mài làm thúc đẩy sự tạo
thành một lớp mỏng của
mactenxit chưa ram trên bề mặt.
7.2.5. Xử lý nhiệt các mẫu
thử sau khi chuẩn bị là một nguyên công hoàn thiện khác có thể tạo ra những
thay đổi tối thiểu có thể nhận thấy được trong thành phần của bề mặt, ví dụ, sự
khử cacbon của thép hoặc khử kẽm của đồng thau, để thúc đẩy sự thay đổi
hoàn toàn theo dự kiến của độ bền chống ăn mòn ứng suất. Một cách tương tự, các
màng oxit, đặc biệt là nếu các màng này được tạo thành ở nhiệt độ cao trong quá
trình xử lý nhiệt hoặc gia công có thể ảnh hưởng đến các kết quả thử ăn mòn ứng
suất khi mà sự bắt đầu của vết nứt là một phần quan trọng của tuổi thọ.
7.2.6. Khi việc chuẩn bị lần
cuối một bề mặt thử đòi
hỏi phải có sự xử lý hóa học hoặc xử lý điện hóa nào đó thì phải chú ý giảm thiểu
sự nhiễm bẩn do các chất
cặn mà các phương pháp xử lý này để lại. Trong một số trường hợp, việc đánh
bóng bằng điện phân được dùng để khắc phục một số khó khăn gắn liền với gia
công cơ khí khi chuẩn bị mẫu thử, nhưng việc sử dụng kỹ thuật này có thể gây ra
các vấn đề khác. Không được sử dụng xử lý hóa hoặc hoặc xử lý điện hóa phát
sinh ra hydro đối với các vật liệu nhạy cảm với các hư hỏng do hydro. Trong một
số trường hợp, các phương pháp xử lý này cũng có thể dẫn đến sự ăn mòn pha có chọn
lọc và có thể ảnh hưởng đến các kết quả thử.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7.3. Ảnh hưởng của diện
tích phơi
Kết quả thử ăn mòn ứng suất trên một số
vật liệu phụ thuộc vào diện tích bị phơi ra của các mẫu thử. Thông thường sự
phân tán của các kết quả là ảnh hưởng chính và do đó mẫu thử nên có đủ kích thước để giảm thiểu ảnh
hưởng này.
7.4. Mẫu thử có vết
nứt trước
7.4.1. Tài liệu tiêu chuẩn chứa nhiều nội dung tham
khảo cho sử dụng các mẫu thử có khía vạch, trái ngược với các mẫu thử bằng phẳng,
trong các nghiên cứu phòng thí nghiệm về ăn mòn ứng suất để nâng cao tính tái tạo
lại các kết quả mà các mẫu thử nứt bằng phẳng thiếu khả năng thực hiện
được trong các điều kiện giống nhau, hoặc để dễ đo một vài thông số như tốc độ
phát triển vết nứt nếu vị trí vết nứt
được xác định trước. Tuy nhiên, sự phát triển của cơ chế phá hủy đã dẫn đến quá trình tiến triển của
toàn bộ một lĩnh vực mới
trong thử nghiệm ăn mòn ứng suất
bao gồm việc sử dụng các mẫu thử có một vết nứt trước, thường được tạo ra từ một
vạch khía bởi tải trọng
mỏi. Mục đích
hiện nay là phải chỉ ra rằng cách tiếp cận này đòi hỏi một thông số k, hệ số cường
độ ứng suất, hệ số này xác định trường ứng suất tại cạnh trước của vết nứt.
Khái niệm này rất quan trọng trong thực tế, đặc biệt là có liên quan đến các vật
liệu có giới hạn chảy cao, bởi vì các công trình kỹ thuật thường chứa các vết
rạn, nứt được tạo ra trong quá trình chế tạo hoặc làm việc, cho nên có thể đánh
giá tầm quan trọng của các vết rạn, nứt này trong mối liên quan khi chúng có thể
phát triển như các vết nứt ăn mòn ứng suất hoặc nếu chúng đã phát triển thì có thể
được phép phát triển tới mức nào trước khi công trình trở nên mất an toàn.
7.4.2. Các khó khăn bao
quanh việc lựa chọn một mẫu thử bằng phẳng
để đánh giá độ bền chống ăn mòn ứng suất, có thể nhìn thấy trước
là trong khoảng thời gian tương đối ngắn, các phép thử này đã sử dụng
một số lượng lớn
các mẫu thử. Tuy nhiên, sự khác nhau về hình học của mẫu thử có liên quan qua hệ
số cường độ ứng suất để có thể so sánh được các số liệu từ các phép thử khác nhau,
và do đó vấn đề lựa chọn mẫu thử cũng không khó khăn như dự kiến ban đầu.
Khó khăn lớn nhất
duy nhất có liên quan đến kích thước lớn của mẫu thử, đó là cần đến
các vật liệu có độ dẻo cao nếu áp dụng các khái niệm về giải tích đàn hồi tuyến tính.
Vì có khả năng
hầu hết các sự phá
hủy do ăn mòn ứng suất trong làm việc xảy ra trong các vật liệu có độ dẻo cao,
với các tiết diện tương đối mỏng; mặc dù vậy, việc sử dụng các mẫu thử có vết nứt
trước có kích thước không phù hợp
hoàn toàn với các yêu cầu của giải tích đàn hồi tuyến tính, vẫn được
thực hiện trong một số trường hợp, với Điều kiện là các kết quả chỉ được dùng
trong điều kiện làm việc đòi hỏi chiều dày tương tự.
7.4.3. Ngoài các xem xét về
cơ chế phá hủy, đôi khi có những trường hợp việc sử dụng các mẫu thử có vết nứt
trước có thể được giải thích do có liên
quan đến việc tái hiện các tình trạng làm việc, đến việc các vết nứt ăn mòn ứng
suất có thể được bắt đầu tương đối dễ
dàng tại các vết nứt trước hoặc có liên quan đến các lợi thế tích tụ từ sự lan
truyền của chỉ một vết nứt. Đôi khi, yêu cầu được đặt ra cho các phép thử mẫu thử
có vết nứt trước là có thể tránh được giai đoạn ban đầu của quá trình hình
thành vết nứt của các mẫu thử bằng phẳng, được thừa nhận là luôn luôn liên quan
tới việc tạo thành lỗ rỗ ăn mòn dẫn đến
sự tập trung ứng suất lúc ban đầu với một vết nứt trước - là ít có giá trị hoàn
toàn. Như vậy, tính chất hình học của một lỗ rỗ nhỏ, vạch khía hoặc vết nứt trước
thường quan trọng đối với các lý do điện hóa cũng như đối với bất cứ lý do
nào gắn liền với các ảnh hưởng của chúng đến sự phân bố ứng suất. Đó là vì tính
không liên tục về hình học có thể
cần thiết để tạo ra các điều kiện điện hóa cục bộ dưới dạng thành phần của môi
trường hoặc điện thế của điện cực
cần thiết cho sự lan truyền vết nứt ăn mòn ứng suất. Đôi khi, đã có sự phản đối
sử dụng các mẫu thử có vết nứt trước, ví dụ, về hiệu lực của việc tạo ra vết nứt
trước xuyên qua hạt trong một mẫu thử để tạo thành vết nứt ăn mòn ứng suất giữa
các hạt, hoặc về sự cần thiết phải có chi phí đáng kể để tạo ra một vết nứt rất
sắc khi việc đưa vào sử dụng lần đầu tiên một môi trường ăn mòn có thể làm cùn vết
nứt bằng sự hòa tan, làm lệch các điểm gián đoạn của mép sắc vết nứt tồn tại trong
các vật liệu thực tế. Quả thực, một trong những hấp dẫn chính của thử nghiệm mẫu
thử có vết nứt trước là có thể cung cấp số liệu cho tính toán các kích thước lớn
nhất cho phép của khuyết tật trong kết cấu để đảm bảo điều kiện an
toàn cho kết cấu. Tuy nhiên, nên hiểu rằng ngoài các giới hạn dưới của kích thước
khuyết tật và các giới hạn trên của ứng suất được áp dụng, các giới hạn này
không liên quan tới các khái niệm
về cơ chế phá hủy. Đặc biệt là việc áp dụng cơ chế phá hủy, cho các kích thước khuyết
tật dưới 0,1 mm, hoặc khi các ứng suất cục bộ tiến gần đến ứng suất cháy phải
được xử lý với sự thận trọng bởi vì trong các trường hợp này các dự đoán về
kích thước lớn nhất
cho phép của khuyết tật có thể không còn đáng tin cậy nữa.
7.4.4. Một khía cạnh của kỹ
thuật thử nghiệm với việc sử dụng các mẫu thử có vết nứt trước, khi mà có một số sự khác nhau
về kinh nghiệm giữa các phòng thí nghiệm khác nhau, đề cập đến việc sử dụng sự
chất tải tăng lên để xác định hệ số cường độ giới hạn. Trong khi công bố mối
tương quan mật thiết giữa các giá trị thu được bằng sự chất tải từng bước và chất
tải trực tiếp thì sự phụ thuộc vào tốc độ chất tải trong phương pháp trước đây
cũng đã được đánh giá.
7.4.5. Trước đây đã có xu hướng
đối với một số nhân viên coi phép thử trên các mẫu thử bằng phẳng là không
thích hợp và chỉ có phép thử trên các mẫu thử có vết nứt trước mới đưa ra các kết
quả có ý nghĩa; đồng
thời cũng có những xu hướng với quan điểm hoàn toàn trái ngược nhau nhưng may
thay những quan điểm hoàn toàn
trái ngược nhau đã giảm đi nhanh chóng trong những năm gần đây. Đã có gợi ý rằng trong một
số trường hợp khi một vết nứt đã phát triển đến một khoảng nào đó trên một mẫu
thử bằng phẳng thì phép thử trở nên không phân biệt được với phép thử trong đó
sự tạo thành vết nứt được bắt đầu từ một vết nứt trước, ít nhất là về
mặt cường độ ứng suất, mặc dù có thể có những khác nhau về điện hóa giữa hai
trường hợp.
7.4.6. Khi đánh giá chiều
dài của vết nứt mới được tạo ra trước khi bắt đầu thử ăn mòn ứng suất, nên hiểu
rằng vết nứt có thể là vết nứt cong. Như vậy, chiều dài thực lớn nhất của vết nứt
có thể lớn hơn chiều dài được đánh giá từ các phép đo trên các bề mặt mẫu thử.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
8.1. Bộ phận chứa mẫu thử
và môi trường thử ăn mòn ứng suất thường là một bình được làm từ một số loại vật
liệu nào đó, thông thường là thủy tinh, có tính trơ đối với môi trường và không
tạo ra phản ứng điện đối với mẫu thử. Có thể chỉ ra rằng, dung dịch NaOH đậm đặc
ngoài những ảnh hưởng đã biết như
ăn mòn trên các bình thủy tinh có thể ít xảy ra sự tương tác rõ rệt nào khác.
Trong khi đó đã phát hiện trong các dung dịch nước nóng tinh khiết cao, khi SiO2 đã được lọc
từ dụng cụ bằng thủy tinh trong phòng thử nghiệm tiêu chuẩn trong quá trình thử
đã tác động mạnh đến chế độ ăn mòn ứng suất của các mẫu thử bằng thép hợp kim
thấp.
8.2. Khi sự tạo thành vết
nứt được bắt đầu tại bề mặt trên đó xảy ra sự truyền nhiệt thì có thể cần phải thiết
kế một bình trong đó kết hợp được ảnh hưởng của nhiệt và nồng độ, bởi vì nồng độ
của các chất trong dung dịch có thể có tại một mặt phân cách trên đó có nhiệt
đi qua có thể có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự hình
thành vết nứt, đặc biệt là nếu các chất lắng đọng trên bề mặt được cô
đặc bằng sự bay hơi nhưng không trộn lẫn với thể tích của môi trường. Các ví dụ
có ý nghĩa là sự tạo thành vết nứt của ống thép không gỉ trong điều kiện cách nhiệt và sự tạo
thành vết nứt có tác dụng của chất kiềm đối với nồi hơi bằng thép cacbon thấp
được tán đinh tán.
Các phương pháp đã được triển
khai để tái hiện các điều kiện đối
với sự tạo thành vết nứt trong các điều kiện tập trung này
8.3. Mối quan hệ nêu trên
(xem 6.3.3) giữa diện tích của các mẫu thử và thể tích dung dịch trong đó ngậm
những mẫu thử, có liên quan rõ rệt tới việc
thiết kế các bình thử.
9. Bắt đầu các phép
thử ăn mòn ứng suất
Có thể thấy rằng sự bắt đầu của một
phép thử ăn mòn ứng suất bao gồm ít nhất là cho môi trường tiếp xúc với mẫu thử
đề tạo ra ứng suất, nhưng thứ tự các bước được thực hiện có thể ảnh hưởng đến kết quả
bởi vì có thể có một
số tác động khác tại lúc bắt đầu phép thử. Như vậy, trong các phép thử phơi ở
ngoài trời thì thời
gian trong năm tại lúc bắt đầu phép thử có thể có ảnh hưởng cần được ghi nhận
tới thời gian đến khi phá hủy; và như thế cũng có thể ảnh hưởng tới việc định hướng mẫu
thử, nghĩa là theo bề mặt chịu áp lực trong các mẫu thử uốn là nằm ngang hướng lên hoặc hướng
xuống, hoặc tạo thành một góc nào đó. Tuy nhiên ngay cả trong các phép thử
phòng thí nghiệm, thời gian tại đó ứng suất được tác dụng có liên quan đến thời
gian tại đó mẫu thử được phơi ra môi trường có thể ảnh hưởng đến các kết quả thử.
Thời gian để đạt tới nhiệt độ thử hoặc để thực hiện sự kích hoạt điện cơ là như
nhau. Những điều quan sát được về sự chất tải tăng thêm của các mẫu thử có vết
nứt trước, như đã nêu trong 7.4.4 cũng có liên quan đến bối cảnh này.
10. Đánh giá và xử lý
các kết quả
10.1. Vì số lượng các
phương pháp thử ăn mòn ứng suất đã tăng lên qua các năm cho nên cần có các
phương pháp đánh giá các kết quả. Trừ phép thử uốn chữ V đơn giản ban đầu với
các kết quả có dạng thời gian tới lúc phá hủy đã xảy ra các kỹ thuật phức tạp
hơn.
Đúng như sự lựa chọn một phương pháp
thử phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, phương pháp đánh giá cũng vậy và cần hiểu rằng
trong một số trường hợp chỉ có sự đánh giá đơn giản, đúng đắn là có thể tồn tại. Mặc dù vậy, điều
quan trọng là phải hiểu rõ các giới hạn của các kỹ thuật cụ thể.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
10.3. Theo thói quen thông
thường để so sánh các vật liệu, từ quan điểm độ bền chống ăn mòn ứng suất, dưới dạng
thời gian tới khi phá hủy đối với một ứng suất đã cho thì ngay khi sử
dụng thiết bị giống nhau, Điều này cũng không thể luôn luôn là hợp lý. Một cơ sở
thỏa đáng hơn cho
việc so sánh có thể là mức ứng suất giới hạn hoặc trong trường hợp các mẫu thử
có vết nứt trước, là mức cường độ ứng suất thích hợp đối với đường cong thời
gian phá hủy. Nên cho các mẫu thử chịu tác dụng của một phạm vi các mức ứng suất/cường
độ ứng suất ban đầu hơn là tiến hành một số các phép thử mô phỏng ở cùng
một mức ứng suất/cường độ ứng suất. Tuy nhiên, ngay cả khi sử dụng cách
tiếp cận
này
thì một vài thay đổi trong các kết quả có thể được trông đợi phụ thuộc
vào loại phép thử. Mức ứng suất giới hạn trong điều kiện thử với tải trọng không
đổi có khuynh hướng thường là thấp hơn mức thu được trong điều kiện tổng biến dạng
không đổi. Ngoài ra, các kết quả phụ thuộc vào môi trường thử như ngưỡng đạt được
trong một dung dịch không thể được chấp nhận áp dụng cho trường hợp khác.
10.4. Nếu cần giảm thiểu số
lượng các mẫu thử, có thể sử dụng phương pháp khảo sát nhị phân để xác định ứng
suất giới hạn. Nên tiến hành phép thử đầu tiên ở một ứng suất ban đầu cụ thể,
ví dụ, bằng một nửa độ bền kéo của vật liệu, và các phép thử tiếp sau ở các tỷ
phần khác của độ bền kéo theo một tiến trình như đã chỉ ra trên hình vẽ, tùy thuộc
vào có xảy ra phá hủy hay không phá hủy trong các phép thử trước đó.
10.5. Trong một số phương pháp
thử, thời gian xuất hiện vết nứt đầu tiên là chuẩn được sử dụng và vết nứt này
lan ra một số điểm, cần chú ý cẩn thận khi kiểm tra các mẫu thử trong quá trình thử để tránh làm bẩn bề mặt. Một
số dung dịch dùng để phát hiện vết nứt đã chứa một lượng thích hợp các tạp chất
có hại có thể thúc đẩy sự hình thành
vết nứt ăn mòn ứng suất. Nên hiểu rằng việc đặt lại chỗ cũ để phơi lại đối với một mẫu thử
sau khi đã lấy ra để kiểm tra có thể ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng và nên sử
dụng nhiều mẫu thử ở cùng một mức ứng suất để tránh sự cần thiết phải
phơi lại.
Nên sử dụng kính hiển vi độ
phóng đại nhỏ để kiểm tra các mẫu thử và trong trường hợp này dùng độ phóng đại
tiêu chuẩn (x 20), bởi vì sự phát hiện
ra vết nứt phụ thuộc vào năng suất phân giải của hệ thống.
10.6. Từ định nghĩa về ăn
mòn ứng suất, rõ ràng là cần phải có hoạt động phối hợp, và do đó ảnh hưởng
riêng của môi trường nên được đánh giá tách rời để xác nhận xem các mẫu được thử
có bị hư hỏng do sự tạo thành vết nứt ăn mòn ứng suất hay không. Chương trình
thử nên bao gồm việc phơi các mẫu thử không chịu tác dụng của ứng suất có thể
được kiểm tra bằng các phương tiện khác nhau trong phép thử cho mục đích so
sánh.
10.7. Có thể đánh giá kết quả
của các phép thử tốc độ biến dạng chậm khi sử dụng các thông số khác nhau.
Các ảnh hưởng của sự tạo thành vết nứt ăn mòn ứng suất có thể được phản ánh trên đường cong
tải trọng - độ võng hoặc giới hạn tải trọng lớn nhất đạt được hoặc độ giản dài khi đứt.
Vì thế, có thể
sử dụng các ảnh hưởng này để biểu thị độ nhạy cảm với sự tạo thành vết nứt cũng
như là sự giảm diện tích (của mẫu thử). Trong một số trường hợp, sự phối hợp của
tải trọng và tính dẻo của vật liệu có thể cung cấp cơ sở có ích cho so sánh.
Cũng như các phương pháp thử khác, thời gian tới khi phá hủy thường là phương
pháp đánh giá có ích, các kết quả thường được chuẩn hóa bằng cách chia cho thời
gian tới khi phá hủy ở cùng
một tốc độ biến dạng trong phép thử được thực hiện trong môi trường trở tại cùng một
nhiệt độ. Đôi khi, dạng bên ngoài của bề mặt đứt gãy đã được sử dụng để đánh giá độ
nhạy cảm với ăn mòn ứng
suất, tỷ lệ phần trăm
của môi trường tới khi phá
hủy dẻo được sử dụng như một thông số.
10.8. Tốc độ nứt ăn mòn ứng
suất hoặc hệ số cường độ tới hạn, đôi khi là thông tin quan trọng đối với kỹ sư
thiết kế và thông tin
này có thể được xác định qua nhiều ngày. Việc sử dụng các mẫu thử có vết nứt
trước là đặc biệt thích hợp cho đánh giá tốc độ nứt, với một số hạn chế. Có thể giám sát sự
kéo dài của vết nứt theo một số cách, ví dụ, thay đổi tính mềm, phát ra âm
thanh, sự sụt thế, tia X... Cũng có
thể sử dụng các mẫu thử bằng phẳng để xác định tốc độ nứt dựa trên cơ sở thử
gián đoạn trong đó các chiều sâu nứt có thể đạt được sau các khoảng thời gian khác
nhau. Các hệ số cường độ ứng
suất tới hạn cũng có thể được xác định từ các số liệu quan sát trên hoặc bằng
cách chất tải tăng lên
cho các mẫu thử có vết nứt trước.
10.9. Cùng chung với hầu hết các nghiên
cứu thực nghiệm, các kết quả thử ăn mòn ứng suất tuân theo sự xử lý bằng các
phương pháp thống kê thông thường. Hễ khi nào có điều kiện thì các kết quả
thu được nên hợp thức hóa theo cách này.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66