CN109238842A - 基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法 - Google Patents

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蔡振
梅金娜
韩姚磊
薛飞
张国栋
彭群家
冯亚飞
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China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
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China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，杆状的试样，其两端分别具有固定部，沿试样长度方向上采用切削加工多个横截面形状相同的试验单元段，相邻两个试验单元段之间具有将两者分开的过渡段，由于本发明在试样上加工了多个试验单元段，能够在一次实验得到多个截面积的试验单元段的试验结果，从而大幅度缩短了试验的时间，提升试验效率。

Description

基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法
技术领域
本发明涉及一种基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法。
背景技术
工业领域内应力腐蚀是引起的部件开裂失效关键问题之一。由于应力腐蚀裂纹的孕育期长，在较低应力作用下和较弱的腐蚀性介质中也可以发生，因此常难以发现，易造成严重后果。
应力腐蚀主要与敏感的材料、应力和腐蚀性介质三因素有关。目前应力腐蚀试验一般按照国标GB/T 15970“金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验”进行。但是，目前在应力腐蚀敏感性评价所用标准试样均具有一个平行段，为单一截面面积，而完成一个课题实验，试验周期长，结果重复性差，试验效率低，试验成本高。
因此，目前需要一种高效率低成本的评价方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，包括以下步骤：
1）杆状的试样，其两端分别具有固定部，沿试样长度方向上采用切削加工多个横截面形状相同的试验单元段，相邻两个试验单元段之间具有将两者分开的过渡段；
2）将试样的固定在高压釜内的测试装置上；
3）在高压釜内模拟核电站材料服役工况环境，并维持时间t；
4）通过测试装置检测试获得样每个试验单元段在时间t内的应力腐蚀数据。
优选地，步骤1）中所述试验单元段的横截面形状为圆形。
进一步优选地，所述过渡段与所述试验单元段之间通过圆滑的曲面过渡，并且过渡段的截面直径大于试验单元段的截面直径。
进一步优选地，所述试验单元段的轴心线与所述试样的轴心线相重合。
优选地，在完成步骤1）-4）后取出试样并通过显微镜检测其腐蚀疲劳和应力腐蚀的裂纹萌生特征。
优选地，步骤1）中切削加工方式为车削。
优选地，所述高压釜内上设置有驱动所述高压釜内的水在所述高压釜内循环的水化学循环系统。
优选地，所述测试装置包括固定所述试样的连接机构、设置在所述连接机构上为试样加载应力的加载机构、测量试样应力腐蚀数据的测量装置，以及控制所述加载机构和测量装置的监控系统。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
由于本发明在试样上加工了多个试验单元段，能够在一次实验得到多个截面积的试验单元段的试验结果，从而大幅度缩短了试验的时间，提升试验效率。
附图说明
附图1为本发明的试验装置示意图；
附图2为连接机构的示意图。
以上附图中：1、试样；11、试验单元段；12、过渡段；2、釜盖；3、立柱；4、底板；5、连接杆；6、连接轴。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：
基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，采用图1的试验装置，其包括高压釜和测试装置，测试装置包括固定试样1的连接机构、设置在连接机构上为试样1加载应力的加载机构、测量试件应力腐蚀数据的测量装置、驱动高压釜内的水在高压釜内循环的水化学循环系统，以及控制加载机构和测量装置的监控系统，包括以下步骤：
1）杆状的试样1，其两端分别具有固定部，沿试样1长度方向上采用切削加工多个横截面形状相同的试验单元段11，相邻两个试验单元段11之间具有将两者分开的过渡段12；
2）将试样1的固定在高压釜上的测试装置上；
3）在高压釜内模拟核电站材料服役工况环境，并维持时间t；
4）通过测试装置检测试获得样每个试验单元段11在时间t内的应力腐蚀数据。
）在完成步骤1）-4）后取出试样1并通过显微镜检测其腐蚀疲劳和应力腐蚀的裂纹萌生特征
本实施例中，高压釜包括釜体和釜盖2，连接机构包括固定设置在釜盖2上的立柱3、固定设置在立柱3上且与釜盖2相平行的底板4，以及设置在底板4和釜盖2之间的夹具。
具体的，夹具包括与底板4固定连接的连接杆5和与釜盖2滑动连接的连接轴6，连接杆5和连接轴6的中心线相重合设置，连接杆5和连接轴6分别连接试样1的两端部。
具体的，步骤1）中试验单元段11的横截面形状为圆形。过渡段12与试验单元段11之间通过圆滑的曲面过渡，并且过渡段12的截面直径大于试验单元段11的截面直径。试验单元段11的轴心线与试样1的轴心线相重合。圆滑的曲面能减小过渡段12形状对试验单元段11的应力影响。
本实施例中，步骤1）中切削加工方式为车削。
本实施例中，步骤3）中的工况环境的压力为1-20Mpa，温度为20-350℃，时间t为7-30D。
本实施例与现有技术相比，具有以下优点：
1.由于本实施例在试样1上加工了多个试验单元段11，能够在一次实验得到多个截面积的试验单元段11的试验结果，从而大幅度缩短了试验的时间，提升试验效率。
由于本实施例相邻两个试验单元段11与过渡段12为同一试样1上切削加工而成，并且两者之间通过平滑的曲面连接，从而使得试验单元段11受到的应力更为均匀，试验结果更为准确。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，包括以下步骤：
1）杆状的试样，其两端分别具有固定部，沿试样长度方向上采用切削加工多个横截面形状相同的试验单元段，相邻两个试验单元段之间具有将两者分开的过渡段；
2）将试样的固定在高压釜内的测试装置上；
3）在高压釜内模拟核电站材料服役工况环境，并维持时间t；
4）通过测试装置检测试获得样每个试验单元段在时间t内的应力腐蚀数据。
2.根据权利要求1所述的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：步骤1）中所述试验单元段的横截面形状为圆形。
3.根据权利要求2所述的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述过渡段与所述试验单元段之间通过圆滑的曲面过渡，并且过渡段的截面直径大于试验单元段的截面直径。
4.根据权利要求2所述的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述试验单元段的轴心线与所述试样的轴心线相重合。
5.根据权利要求1所述的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：在完成步骤1）-4）后取出试样并通过显微镜检测其腐蚀疲劳和应力腐蚀的裂纹萌生特征。
6.根据权利要求1所述的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：步骤1）中切削加工方式为车削。
7.根据权利要求1所述的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述高压釜内上设置有驱动所述高压釜内的水在所述高压釜内循环的水化学循环系统。
8.根据权利要求1所述的基于多截面试样的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述测试装置包括固定所述试样的连接机构、设置在所述连接机构上为试样加载应力的加载机构、测量试样应力腐蚀数据的测量装置，以及控制所述加载机构和测量装置的监控系统。
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