RU1777648C

RU1777648C - Method of testing of samples of metals for stress corrosion

Info

Publication number: RU1777648C
Application number: SU914868085A
Authority: RU
Inventors: Георгий Темирбулатович Урумов
Original assignee: Северо-Кавказский горно-металлургический институт
Priority date: 1991-09-21
Filing date: 1991-09-21
Publication date: 1992-11-23

Abstract

Использование: испытание материалов на коррозию под напр жением. Цель: приближение условий испытаний к услови м работы обшивок с переборками корпусов судов. Сущность изобретени : используют крестообразный образец, у которого по крайней мере один луч выполнен из испытуемого материала. Воздействие коррозионной средой осуществл ют путем заполнени полостей между лучами различ- нымижидкост ми и/или газами, причем при заполнении полостей могут обеспечиватьс различные уровни коррозионной среды. Раст гивающую нагрузку прикладывают к лучу из испытуемого материала по крайней мере по двум ос м. Положительный эффект: способ позвол ет отразить встречные процессы изменений напр женного состо ни в исследуемой конструкции, подверженной коррозионному износу. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. (ЛUsage: stress testing of materials. Purpose: approximation of the test conditions to the conditions of operation of the skins with bulkheads of ship hulls. SUMMARY OF THE INVENTION: A cruciform specimen is used in which at least one beam is made of the test material. Exposure to a corrosive medium is carried out by filling the cavities between the beams with different liquids and / or gases, and when filling the cavities, different levels of the corrosive medium can be provided. A tensile load is applied to the beam from the test material in at least two axes. Positive effect: the method allows one to reflect the opposing processes of changes in the stress state in the test structure subject to corrosion wear. 1 wpp, 5 ill. (L

Description

Изобретение относитс к испытани м материалов, в частности к испытани м на коррозию под напр жением.The invention relates to tests of materials, in particular to stress corrosion tests.

Известен способ испытани металлов на коррозию под напр жением, реализованный с помощью установки. Сущность способа заключаетс в том, что испытывают на коррозию образец, частично погруженный в агрессивную среду, а также подверженный воздействию капель этой среды, что соответствует эксплуатационным услови м некоторых металлов. Одновременно с этим образец раст гивают с помощью нагружающего устройства. Недостатком данного способа вл етс испытание образца на коррозию под напр жением только при одноосном раст жении, что не отражает поведение испытываемого образца в реальных, эксплуатационных услови х.A known method of testing metals for stress under stress, implemented by the installation. The essence of the method consists in testing a sample partially immersed in an aggressive environment and also exposed to drops of this environment, which corresponds to the operating conditions of some metals. At the same time, the sample is stretched using a loading device. The disadvantage of this method is the stress corrosion test of the sample only under uniaxial tension, which does not reflect the behavior of the test sample under real operating conditions.

Наиболее близким к за вл емому вл етс способ испытани образцов металлических материалов, заключающийс в том, что образец с трубчатой рабочей частью заполн ют коррозионным раствором под заданным давлением рабочего газа, нагружают образец и замер ют врем до разрушени образца, причем образец заполн ют коррозионным раствором таким образом, что лини раздела коррозионный раствор - рабочий газ находитс в пределах рабочей части образца. Недостатком данного способа вл етс невозможность испытаXIClosest to the claimed is a method of testing samples of metallic materials, which consists in the fact that the sample with a tubular working part is filled with a corrosive solution under a predetermined working gas pressure, the sample is loaded and the time is taken to destroy the sample, and the sample is filled with a corrosive solution so that the corrosive solution-working gas dividing line is within the working portion of the sample. The disadvantage of this method is the inability to test XI

XI XI оXi xi o

4 004 00

CJCj

ни фрагментов натурных конструкций в услови х , соответствующих реальным, эксплуатационным .no fragments of full-scale structures in conditions corresponding to real, operational.

Целью изобретени вл етс приближение условий испытаний к услови м работы обшивок с переборками корпусов судов.The aim of the invention is to bring the test conditions closer to the conditions of operation of the hulls with bulkheads of ship hulls.

Эта цель достигаетс тем, что в способе испытаний образцов металлических материалов на коррозию под напр жением, по которому на образец испытуемого материала воздействуют раст гивающей нагрузкой и коррозионной средой, используют крестообразный образец, по крайней мере один луч которого выполнен из испытуемого материала, воздействие коррозионной средой осуществл ют путем заполнени полостей между лучами различными жидкост ми и/или газами, а раст гивающую нагрузку прикладывают к лучу из испытуемого материала по крайней мере по двум ос м. При заполнении полостей могут обеспечиватьс различные уровни жидкости и/или газа.This goal is achieved by the fact that in the method of testing samples of metal materials for stress corrosion, according to which a sample of the test material is subjected to a tensile load and a corrosive medium, a cross-shaped sample is used, at least one beam of which is made of the test material, the effect of a corrosive medium carried out by filling the cavities between the beams with various liquids and / or gases, and at least two tensile loads are applied to the beam from the test material m axes. When filling the cavities may be provided different levels of liquid and / or gas.

На фиг.1 показан вид установки в плане; на фиг.2 - разрез установки по А-А; на фиг.З - общий вид крестообразного образца (фрагмен г обшивки с переборками) с коррозионной камерой без заполнени полостей между лучами коррозионной средой; на фиг.4 - то же, в разрезе с заполненными коррозионной средой полост ми; на фиг.5 - график результатов испытаний при повторных нагруженных.Figure 1 shows a plan view of the installation; figure 2 is a section of the installation on aa; Fig. 3 is a general view of a cross-shaped sample (fragment d of skin with bulkheads) with a corrosion chamber without filling the cavities between the beams with a corrosive medium; Fig. 4 is the same, in section with cavities filled with corrosive medium; figure 5 is a graph of the test results when re-loaded.

Установка дл испытани образцов металлических материалов на коррозию под напр жением состоит из листа 1, к которому приварен испытываемый крестообразный образец 2. Коррозионные камеры 3 образуютс лучами крестообразного образца 2, кольцом 4 и крышкой 5, котора с помощью шпилек 6 и герметизирующих прокладок крепитс к листу 1 (фиг.З). К листу 1 посредством захватов 7 и т г 8 креп тс динамометры 9, выполненные н виде упругих колец, установленные на кольцевую раму 10 на ее наружную поверхность (фиг.1). Нагру- жение образца осуществл етс с помощью нат жных гаек 11, индикаторов часового типа 12, с помощью которых контролируютс подаваемые на образец усили . В коррозионной камере установлены трубки дл подвода 13 и отвода 14 среды из нее (фиг.2, 4).The installation for testing samples of metal materials for stress corrosion consists of a sheet 1 to which a cross-shaped sample 2 is welded. Corrosion chambers 3 are formed by the rays of a cross-shaped sample 2, a ring 4 and a cover 5, which is fastened to the sheet by means of studs 6 and sealing gaskets 1 (FIG. 3). Dynamometers 9 mounted on elastic ring mounted on an annular frame 10 on its outer surface are fastened to the sheet 1 by means of the grippers 7 and the cable 8 (Fig. 1). The sample is loaded using tension nuts 11, dial gauges 12, by which the forces applied to the sample are monitored. Tubes are installed in the corrosion chamber for inlet 13 and outlet 14 of medium from it (Figs. 2, 4).

Способ реализуетс следующим образом .The method is implemented as follows.

Образец нагружают заданными по величине внешними силами, раздельно по каждой оси, причем силовое воздействие на образец осуществл етс за счет нат жени листа 1. При этом крестообразный образец 2 получает силовое нагружение посредством сварных швов, соедин ющих его с листом 1. Коррозионна камера 3, сформированна испытуемым крестообразным образцом 2. листом 1, кольцом 4 и крышкойThe sample is loaded with external forces of a given magnitude, separately on each axis, and the force is applied to the sample by tensioning the sheet 1. In this case, the cross-shaped sample 2 receives force loading by means of welds connecting it to the sheet 1. Corrosion chamber 3. formed by the test cross-shaped specimen 2. sheet 1, ring 4 and cover

5, заполн етс с помощью трубок 13 заданной агрессивной средой и по электроду рН- метра контролируют заданный уровень концентрации электролита или газа. По трубке 14 из камеры удал ют излишки газа.5, is filled with tubes 13 using a predetermined aggressive medium, and a predetermined level of electrolyte or gas concentration is monitored by the electrode of the pH meter. Excess gas is removed through the tube 14 from the chamber.

Контроль текущего усили по каждой из осей осуществл ют с помощью индикаторов часового типа, установленных на упругих кольцах-динамометрах. В случае необходимости уровень нагрузки можно восстановить до начального с помощью нат жных гаек. Выбор количества упругих колец-динамометров , а следовательно, и осей нагруже- ни определ етс услови ми работы испытуемого образца.The monitoring of the current effort along each axis is carried out using dial gauges mounted on elastic dynamometer rings. If necessary, the load level can be restored to the initial one using tension nuts. The choice of the number of elastic dynamometer rings, and hence the loading axes, is determined by the operating conditions of the test sample.

На фиг.5 изображен график результатовFigure 5 shows a graph of the results

испытаний образца при повторных нагру- жени х. В процессе испытаний по предлагаемому способу в результате коррозионного износа может наблюдатьс re-loading test specimen x. In the process of testing the proposed method as a result of corrosion wear can be observed

возрастание напр женного состо ни в образце . Дл отражени реальных условий эксплуатации образца на коррозию под напр жением производ тс повторные нагру- жени до уровн , соответствующегоincreasing stress state in the sample. To reflect the actual operating conditions of the specimen for stress corrosion, repeated stresses are carried out to a level corresponding to

эксплуатационным. Т.о. испытание по способу позвол ет отразить встречные процессы изменений напр женного состо ни в исследуемой конструкции, подверженной коррозионному износу. Продолжительностьoperational. T.O. the test by the method reflects the opposing processes of changes in the stress state in the test structure subject to corrosion wear. Duration

испытаний устанавливают в зависимости от цели испытаний в соответствии с особенност ми работы в реальных услови х.tests are set depending on the purpose of the tests in accordance with the features of work in real conditions.

4040

Claims

1. A method for testing stress-corrosion corrosion of samples of metal materials by which a tensile load and a corrosive medium are applied to a sample of the test material, characterized in that, in order to bring the test conditions closer to the working conditions of the skins with bulkheads of the hulls, they use a cross A sample, at least one beam of which is made of the test material, is exposed to a corrosive medium by filling the cavities between the rays with various liquids and / or gases, and a tensile load is applied to the beam from the test material in at least two axes.

2; The method according to claim 1. characterized in that upon filling various levels of liquid and / or gas are provided.

T v

8ODSH

Ј JHQ

X

awiiAi

r-fVt-P

s

FIG. 5

{woe