JP7328495B2 - 試験片および応力腐食割れ試験方法 - Google Patents
試験片および応力腐食割れ試験方法 Download PDFInfo
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Description
前記所定方向における両端部につかみ部を有しかつ前記所定方向において前記両端部の前記つかみ部の間に評価部を有し、
前記評価部は、前記所定方向に垂直な断面の面積が最大となる最大断面部と、前記所定方向に垂直な断面の面積が最小となりかつ前記最大断面部から前記所定方向に離れて設けられる最小断面部とを有し、
前記評価部の前記所定方向に垂直な断面の面積は、前記最大断面部から前記最小断面部に向かって連続的または段階的に変化する、試験片。
前記所定方向において前記降伏応力以下の応力を前記最小断面部に生じさせるための荷重を第1荷重とし、前記第1荷重と前記第1荷重未満の第2荷重との間で変動する変動荷重を、低ひずみ速度で所定回数繰り返し付与する、応力腐食割れ試験方法。
図1は、本発明の一実施形態に係る試験片を示す図である。図1を参照して、本実施形態に係る試験片10は、鋼等の金属材料からなり、長手方向に垂直な方向の断面の面積が変化している丸棒試験片である。試験片10は、腐食環境下(例えば、アミン環境下)における金属材料の耐応力腐食割れ性を評価するための試験片である。
次に、上述の試験片10を用いた応力腐食割れ試験方法について説明する。本実施形態に係る応力腐食割れ試験方法では、腐食環境下(例えば、アミン環境下)において、図示しない引張試験機によって、試験片10に対して長手方向に繰り返し荷重が付与される。以下、試験片10に付与される荷重の一例について説明する。
以上のように、本実施形態では、試験片10に対して、第1荷重と、第1荷重未満の第2荷重との間で変動する変動荷重が、試験片10が破断しない範囲において繰り返し付与される。この場合、試験片10に過大な応力および塑性ひずみが生じることを防止しつつ試験片10にSCCを発生させることができる。これにより、金属材料の耐応力腐食割れ性を精度良く評価することができる。
図2は、本発明の他の実施形態に係る試験片を示す図である。図2を参照して、本実施形態に係る試験片10aは、上述の試験片10と同様に、金属材料からなり、長手方向に垂直な方向の断面の面積が変化している丸棒試験片である。以下においては、本実施形態に係る試験片10aのうち、上述の試験片10と異なる点について説明する。
図1に示した試験片10では、最大断面部20および最小断面部22が円柱形状を有しているが、最大断面部および最小断面部が円柱形状を有していなくてもよい。評価部12の長手方向の距離を大きくしたい場合は、両端に円柱形状の部位を設けず、一方側を最小断面部、他方側を最大断面部とすることができる。例えば、図1の試験片10において、最大断面部20および最小断面部22が設けられずに、肩部16a(最大断面部20との境界)と肩部16b(最小断面部22との境界)とを接続するようにテーパ部が設けられてもよい。この場合、テーパ部24の肩部16a側の端部が最大断面部となり、テーパ部24の肩部16b側の端部が最小断面部となる。
12,18,19 評価部
14a,14b つかみ部
16a,16b 肩部
20 最大断面部
22 最小断面部
24,40,42,44,46 テーパ部
30,32,34 均一部
50 研削面
51 評価部の図心
52a,52b つかみ部の図心
53 凹側の曲面
54 凹側の反対側平面
Claims (16)
- 試験対象の金属材料の降伏応力以下の応力に対応する第1荷重と前記第1荷重未満の第2荷重との間で変動する変動荷重を、試験片が破断しない範囲において低ひずみ速度で所定方向に繰り返し付与した後、試験片の評価部の表面および断面を観察し、応力腐食割れの発生箇所を確認することによって耐応力腐食割れ性を評価する際に用いられ、
前記所定方向における両端部につかみ部を有しかつ前記所定方向において前記両端部の前記つかみ部の間に前記評価部を有し、
前記評価部は、前記所定方向に垂直な断面の面積が最大となる最大断面部と、前記所定方向に垂直な断面の面積が最小となりかつ前記最大断面部から前記所定方向に離れて設けられる最小断面部とを有し、
前記所定方向において、前記最小断面部は前記評価部の中心よりも一方側または他方側に設けられ、
前記評価部の前記所定方向に垂直な断面の面積は、前記最大断面部から前記最小断面部に向かって連続的に変化し、
前記評価部は、前記所定方向に垂直な断面の面積が前記最大断面部側から前記最小断面部側に向かって漸次減少する部分を含む、試験片。 - 前記所定方向において、前記最大断面部は前記評価部の中心よりも一方側に設けられ、前記最小断面部は前記評価部の中心よりも他方側に設けられる、請求項1に記載の試験片。
- 前記評価部の前記所定方向に垂直な断面の面積が一方側の端部と他方側の端部とで異なる、請求項1または2に記載の試験片。
- 前記所定方向において、前記最大断面部は前記評価部の一方側の端部に設けられ、前記最小断面部は前記評価部の他方側の端部に設けられる、請求項1から3のいずれかに記載の試験片。
- 前記評価部の前記所定方向に垂直な断面が、円形状、楕円形状または矩形状である、請求項1から4のいずれかに記載の試験片。
- 前記所定方向から見た場合に、前記最小断面部の前記所定方向に垂直な断面の図心が、前記つかみ部の前記所定方向に垂直な断面の図心からずれている、請求項1から5のいずれかに記載の試験片。
- 前記変動荷重を、1×10-8~1×10-5(s-1)に設定される低ひずみ速度で所定方向に繰り返し付与することによって耐応力腐食割れ性を評価する際に用いられる、請求項1から6のいずれかに記載の試験片。
- アミンユニットに使用される鋼材の耐応力腐食割れ性を評価する際に用いられる、請求項7に記載の試験片。
- 腐食環境下において、
所定方向における両端部につかみ部を有しかつ前記所定方向において前記両端部の前記つかみ部の間に評価部を有し、
前記評価部は、前記所定方向に垂直な断面の面積が最大となる最大断面部と、前記所定方向に垂直な断面の面積が最小となりかつ前記最大断面部から前記所定方向に離れて設けられる最小断面部とを有し、
前記所定方向において、前記最小断面部は前記評価部の中心よりも一方側または他方側に設けられ、
前記評価部の前記所定方向に垂直な断面の面積は、前記最大断面部から前記最小断面部に向かって連続的に変化し、
前記評価部は、前記所定方向に垂直な断面の面積が前記最大断面部側から前記最小断面部側に向かって漸次減少する部分を含む試験片に対して、
前記所定方向において試験対象の金属材料の降伏応力以下の応力を前記最小断面部に生じさせるための荷重を第1荷重とし、前記第1荷重と前記第1荷重未満の第2荷重との間で変動する変動荷重を、試験片が破断しない範囲において低ひずみ速度で所定回数繰り返し付与した後、試験片の評価部の表面および断面を観察し、応力腐食割れの発生箇所を確認する、応力腐食割れ試験方法。 - 前記試験片は、前記所定方向において、前記最大断面部は前記評価部の中心よりも一方側に設けられ、前記最小断面部は前記評価部の中心よりも他方側に設けられる、請求項9に記載の応力腐食割れ試験方法。
- 前記試験片は、前記評価部の前記所定方向に垂直な断面の面積が一方側の端部と他方側の端部とで異なる、請求項9または10に記載の応力腐食割れ試験方法。
- 前記試験片は、前記所定方向において、前記最大断面部は前記評価部の一方側の端部に設けられ、前記最小断面部は前記評価部の他方側の端部に設けられる、請求項9から11のいずれかに記載の応力腐食割れ試験方法。
- 前記試験片は、前記評価部の前記所定方向に垂直な断面が、円形状、楕円形状または矩形状である、請求項9から12のいずれかに記載の応力腐食割れ試験方法。
- 前記試験片は、前記所定方向から見た場合に、前記最小断面部の前記所定方向に垂直な断面の図心が、前記つかみ部の前記所定方向に垂直な断面の図心からずれている、請求項9から13のいずれかに記載の応力腐食割れ試験方法。
- 前記変動荷重を、1×10-8~1×10-5(s-1)に設定される低ひずみ速度で所定回数繰り返し付与する、請求項9から14のいずれかに記載の応力腐食割れ試験方法。
- アミンユニットに使用される鋼材の耐応力腐食割れ性を評価する際に用いられる、請求項15に記載の応力腐食割れ試験方法。
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