CS207940B1

CS207940B1 - A method for detecting the metallic materials' corrosion cracking

Info

Publication number: CS207940B1
Application number: CS694679A
Authority: CS
Inventors: Jiri Dobricky; Vladimir Cihal
Original assignee: Jiri Dobricky; Vladimir Cihal
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1979-10-12
Publication date: 1981-08-31

Abstract

Způsob zjišťování náchylnosti kovo vých materiálů ke koroznímu praskání. Vynález se týká způsobu zjišťování ná chylnosti kovovýoh materiálů ke korozní mu praskání a provádí se za použití me tody zatěžování kovovýoh vzorků na trha cím stroji za konstantní deformace ohy bem při překročení meze pružné deformace* Výsledkem tohoto způsobu je číslo vyjad řující pomšr mezi výchozím zatížením vzorku pro zkoušku a zatížením na pře chodu pružné deformace v deformaci trva lou. Toto číslo se použije pro určení závislosti doby do lomu na zatížení*Method for determining the susceptibility of metallic materials to corrosion cracking. The invention relates to a method for determining the susceptibility of metallic materials to corrosion cracking and is carried out using the method of loading metal samples on a breaking machine under constant bending deformation when exceeding the elastic deformation limit*. The result of this method is a number expressing the ratio between the initial load of the test sample and the load at the transition of elastic deformation to permanent deformation. This number is used to determine the dependence of the time to fracture on the load*

Description

(54) Způsob zjišťování náohylnosti kovových materiálů ke koroznímu praskání(54) Method for determining the susceptibility of metallic materials to corrosion cracking

Způsob zjišťování náchylnosti kovových materiálů ke koroznímu praskání. Vynález se týká způsobu zjišťování náchylnosti kovovýoh materiálů ke koroznímu praskání a provádí se za použití metody zatěžování kovovýoh vzorků na trhacím stroji za konstantní deformace ohybem při překročení meze pružné deformace* Výsledkem tohoto způsobu je číslo vyjadřující pomšr mezi výchozím zatížením vzorku pro zkoušku a zatížením na přechodu pružné deformace v deformaci trvalou. Toto číslo se použije pro určení závislosti doby do lomu na zatížení*Method for determining the susceptibility of metallic materials to corrosion cracking. The present invention relates to a method for determining the susceptibility of metal materials to corrosion cracking and is performed using a method of loading metal specimens on a tensile machine with constant bending deformation beyond the elastic deflection limit. This method results in a number expressing the ratio between initial sample load for test and transition load elastic deformations in permanent deformation. This number is used to determine the dependence of time to fracture on load *

ΔΙΔΙ

207 940207 940

Vynález ee týká způsobu zjišťování náchylnosti kovových materiálů ke koroznímu praskání za konstantní deformace ohybem při překročení meze pružné deformace za použití metody zatěžování kovových vzorků na trhaoím stroji. Účelem tohoto způsobu je kvantitativní vyjádření zatížení zkušebního vzorku při namáhání ohybem nad mez pružné deformaoe.The invention relates to a method for detecting the susceptibility of metallic materials to corrosion cracking under constant bending deformation when the elastic deflection limit is exceeded using a method of loading metal samples on a tearing machine. The purpose of this method is to quantify the loading of the test specimen under bending stress beyond the elastic deformation limit.

Jsou známy a při zkouškách náchylnosti kovových materiálů ke koroznímu praskání všeobecně používány způsoby zatěžování kovových vzorků buá konstantním zatížením, nebo konstantní deformaoí, nebo konstantní rychlostí.Methods of loading metal samples with either a constant load, a constant deformation, or a constant velocity are generally known and used in tests for the susceptibility of metal materials to corrosion cracking.

Nej jednodušším způsobem se zkouška provádí tak, že se vzorky kovových materiálů ve tvaru plochýoh destiček pevně upnou v deformovaném stavu na tuhou podložku a vloží se do korozního prostředí v laboratorních nebo provozních podmínkách. Při této zkoušce se sleduje pouze doba, ve které se objevují na vzorcích první známky praskání; míra deformace se nesleduje.In the simplest way, the test is carried out by clamping flat metal plate samples in a deformed state on a rigid support and placing them in a corrosive environment under laboratory or operating conditions. In this test, only the time at which the first signs of cracking appear on the samples; the degree of deformation is not monitored.

Přesnější je způsob, při němž se vzorky kovových materiálů ve tvaru destiček upnou do speciálního přípravku, v němž je vzorek v obou krajních bodech podepřen a ohýbá se silou působíoí v jednom nebo ve dvou bodech, stejně vzdálených od středu destičky. Postupuje se obvykle tak, že se zatěžování provádí šroubem a průhyb vzorku se měří některým délkovým měřidlem. Tímto způsobem se přesně určí míra deformace.More precisely, the method in which samples of metal-like materials are clamped into a special fixture in which the sample is supported at both end points and bends with a force applied at one or two points equidistant from the center of the plate. Usually, the loading is carried out with a screw and the deflection of the sample is measured with a length gauge. In this way, the degree of deformation is accurately determined.

Jestliže u kovového vzorku zatěžováním při zkouškách náchylnosti ke koroznímu praskání za konstantní deformaoe ohybem dojde pouze k pružné defoirnaci, pak je postup při výpočtu napětí v krajním vlákně vzorku běžně známý (např. norma ASTM G 39-73, čl. 7.3. a 7.4.). Tento způsob zkoušení se s výhodou používá, protože jako výsledek zkoušky je možno udávat závislost: napětí v krajním vlákně - doba do objevení trhlin. Lze ji použít pro srovnání vzorků různýoh rozměrů a u materiálů různé pevnosti.If a metal specimen under stress stress corrosion cracking tests under constant bending deformation only yields elastic defoiring, then the procedure for calculating the ultimate fiber stress of the specimen is commonly known (eg ASTM G 39-73, clauses 7.3 and 7.4. ). This method of testing is preferably used because the result of the test is the dependence: stress in the outer fiber - time to the appearance of cracks. It can be used to compare samples of different sizes and materials of different strengths.

Obtížnější je určení napětí v krajním vlákně při zkouškách náchylnosti ke koroznímu praskání za konstantní deformace ohybem, jestliže jde o oblast, kdy je překročena mez pružné deformace. Běžné vzorce pro výpočet napětí v krajním vlákně tu neplatí.It is more difficult to determine the ultimate fiber stress in the corrosion cracking susceptibility tests under constant bending deformation when the area where the elastic deflection limit is exceeded. The usual formulas for calculating the stress in the outer fiber do not apply here.

Tento nedostatek se odstraní způsobem zjišťování náohylnosti kovových materiálů ke koroznímu praskání za konstantní deformace ohybem při překročení meze pružné deformaoe za použití metody zatěžování kovovýoh vzorků na trhacím stroji. Podstata vynálezu je v tom, že zároveň se zatěžováním kovovýoh vzorků vloženýoh do zkušebních přípravků se snímá diagram závislosti deformaoe na zatěžovaoí síle, načež se z diagramu po skončeném zatěžování odečte výohozí zatěžovaoí síla zvolená pro zkoušku náchylnosti ke koroznímu praskání a síla na přechodu od deformaoe pružné k deformaoí trvalé; toto poměrné zatížení se vztáhne k době do objevení prvních trhlin či k době do lomu.This drawback is overcome by a method of detecting the susceptibility of metal materials to corrosion cracking under constant bending deformation when the elastic deformation limit is exceeded using a metal tensile loading method. The principle of the invention is that simultaneously with the loading of the metal specimens embedded in the test fixtures, a diagram of the deformation versus loading force is taken, after which the load selected for the corrosion cracking susceptibility test and the elastic transition force is read from the diagram. permanent deformation; this relative load shall be related to the time to the first cracks or to the time to fracture.

Výhody tohoto způsobu zjišťování náohylnosti jsou zřejmé u těoh materiálů, jejichž náchylnost ke koroznímu praskání se projeví převážně až v oblasti trvalých deformaoí, takže popsané známé metody zjišťování náchylnosti ke koroznímu praskání v oblasti pružnýoh deformaoí jsou málo účinné. Jde např. o měkké uhlíkové oceli. Ze závislosti poměrného zatížení - doba lomu, která je výsledkem způsobu podle vynálezu, lze získat parametr vhodný pro srovnání deformovaného stavu materiálu s nestejnou pevností a s nestejnou mezí kluzu.The advantages of this susceptibility detection method are apparent in those materials whose susceptibility to corrosion cracking becomes predominantly only in the area of permanent deformation, so that the known methods for detecting susceptibility to corrosion cracking in the region of elastic deformation are poorly effective. These include mild carbon steels. A parameter suitable for comparing the deformed state of a material with unequal strength and unequal yield strength can be obtained from the load-fracture ratio resulting from the method of the invention.

Zjišťování náchylnosti kovových materiálů ke koroznímu praskání probíhá příkladně takto: Vzorek kovového materiálu ve tvaru destičky, např. rozměrů 50 x 8 i 2 na se vloží do ohybového přípravku, kde se na jedné straně na okrajích podepře podpěrami, např. dvěma keramickými válečky a z druhé strany se přitlačuje jednou nebo dvěma osamělými silami působícími např. prostřednictvím jednoho nebo dvou keramických válečků. V univerzálním trhacím stroji se zatěžuje tlakem 1000 až 2000 íi. Během zatěžování se zároveň na trhacím stroji snímá křivka závislosti deformace na zatížení. Při dosažení žádané síly se zatěžování přeruší. Z křivky na diagramu závislosti deformace na zatížení se určí poměr mezi výchozí zatěžovací silou aplikovanou na vzorek pro zkoušku náchylnosti ke koroznímu praskání a silou odpovídající přechodu deformace pružné v defonnaoi trvalou. Při dosažení výchozí žádané síly se zatěžování přeruší. Deformovaný vzorek se pak v této poloze pevně zafixuje, např. aretačním šroubem, přičemž tlak vyvozený aretačním šroubem nesmí být větší než vlastní výchozí zatěžovaoí síla. Tlak trhacího stroje se odlehčí a přípravek se vzorkem vyjme. Označená vzorky v přípravcích se vloží do skleněné baňky s korozním prostředím, podloží skelnou tkaninou, popřípadě zahřejí na žádanou teplotu. Po pravidelnýoh časových úsecíoh se kontroluje vizuálně, případně lupou celistvost vzorků a zaznamenávají se výsledky. Příklad diagramu závislosti deformace na zatížení je přiložen aThe susceptibility of metal materials to corrosion cracking is as follows: A sample of metal material in the shape of a plate, e.g. 50 x 8 and 2 na, is placed in a bending fixture where it is supported on one side by supports, eg two ceramic rollers The side is pressed by one or two single forces acting, for example, by means of one or two ceramic rollers. In a universal blasting machine, a pressure of 1000 to 2000 µl is applied. At the same time, the strain-load curve is scanned on the tensile machine. When the required force is reached, the load is interrupted. From the curve of the strain-load diagram, the ratio between the initial load force applied to the corrosion cracking test specimen and the force corresponding to the permanent deflection of the deflection-deflection strain is determined. When the initial setpoint is reached, the load is interrupted. The deformed sample is then fixed in this position, for example by a locking screw, and the pressure exerted by the locking screw must not be greater than the initial loading force itself. The blasting machine pressure is relieved and the sample preparation is removed. The labeled samples in the preparations are placed in a glass flask with a corrosive environment, supported by a glass cloth, or heated to the desired temperature. After regular time intervals, the integrity of the samples is checked visually or with a magnifying glass and the results are recorded. An example of a strain-load diagram is enclosed with a

Pv značí výchozí zvolenou zatěžovací sílu pro zkoušku náchylnosti ke koroznímu praskání a Pp sílu na mezi pružné deformace.Pv denotes the initial selected load force for the corrosion cracking susceptibility test and Pp the elastic deflection force.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for detecting the susceptibility of metal materials to corrosion cracking under constant bending deformation when exceeding the elastic deflection limit using a metal tensile loading method, characterized in that simultaneously with the loading of the metal samples embedded in the test fixtures, a plot of strain versus lattice force the initial loading force chosen for the corrosion cracking test and the transition force from the elastic to permanent deformation shall be subtracted from the diagram after the end of the loading, and this relative load shall be related to the time to the onset of the first cracks or the time to fracture.