SU1027585A1 - Способ оценки коррозионной стойкости материалов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОЦЕНКИ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ по значению по роговых напр жений, включающий дина ческие испытани  трехгрупп образцов и определение пороговых напр же ний, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и сокращени  длительности испытаний, две группы образцов испытывают при посто нных, но. различных дл  каждой группы амплитудах напр жений в диапазоне 0,6-0,8 предела текучести и определ ют параметры А и в кривой длительной прочности, испытание третьей группы образцов провод т с посто нной скоростью oi увеличени  гьмплитуды напр жений, которую задают исход  из формулы в(А/ьГехр{рё J, где йд - начальное напр жение, равное половине рабочего напр жени , сравнивают величину напр жени  разрушени  6р дл  образцов третьей груп-, гш с расчетным значением, получен- § ным при допущении, что пороговое напр жение R равно нулю, и при несовпадений этих величин пороговое напр жение рассчитывают по формуле 6р (e ) to СП do ел

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к способам оценки коррозионной стойкости материалов , разрушение которых подчин ет с  линейному закону суммировани  повреждений. Известен способ оценки коррозионной стойкости материалов по значению пороговых напр жений, включающий выдержку нескольких групп образцов в коррозионной среде при различных дл  каждой группы образцов посто нных нагрузках или деформаци х и определение пороговых напр жений, ниже которых разрушение не наблюдаетс  }, Недостатком этого способа  вл етс  его больша  длительность из-за необходимости испытаний большого количества образцов. Наиблоее близким к предлагаемому  вл етс  способ оценки коррозионной стойкости материалов по значению пороговых напр жений, включающий динамические испытани  трех групп образцов с различной скоростью увеличени  амплитуды напр жений дл  каждой группы и определение пороговых напр жений по величине разрушающих напр жений путем постррени  кривой зависимости разрушающих напр жений от скорости увеличени  напр жений и экстрапол ции этой кривой до пересечени  с осью разрушающих напр жений С 21. Недостатком данного способа  вл етс  низка  точность, так как не учитываетс  зависимость пороговых напр жений от величины начальных напр жений , и больша  длительность, так как необходимо проведение испытаний при напр жени х, близких к пороговым. Цель изобретени  - помлшение точности и сокращение длительности испытаний . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу оценки коррозионной стойкости материалов по значению пороговых напр жений, включающем динамические испытани  трех груп образцов и определение пороговых напр жений, две группы образцов испытывают при посто нных, но различных дл  каждой группы амплитудах напр жений в диапазоне 0,6-0,8 предела текучести и определ ют параметры Аир кривой длительной прочности , испытание третьей группы образцов провод т с посто нной скоростью « увеличени  амплитуды напр жений , которую задают исход  из формулы bL(Ap)-exp((Jdo) , где 6 - начальное напр жение, равное половине рабочего напр жени , сравнивают вели чину напр жени  разрушени  бр дл  образцов третьей группы с расчетным значением, полученным при допущении что пороговое напр жение R равно нулю , и при несовпадении этих величин пороговое напр жение рассчитывают по формуле R P--I en ( , На чертеже изображен график,.по сн ющий предлагаемый способ. Способ осуществл ют следующим образом. Две группы образцов испытывают при посто нных, но различных дл  каждой группы амплитудах напр жений в диапазоне 0,6-0,8 предела текучести, т.е. в области участка ограниченного ресурса кривой длительной прочности при напр жени х и , заведомо превышающих рабочие напр жени . По результатам испытаний определ ют параметры Аир участка ограниченного ресурса кривой длительной прочности, которые характеризуют долговечность материала образцов. Эти параметры определ ют по формуле 2ntpr6п/ -р, где tp - долговечность материала при посто нной амплитуде нагружени . Затем задают скорость oL увеличени  амплитуды напр жений, исход  из формулы oi (Ар)- ехр ( рс) . До начала испытаний третьей группы образцов рассчитывают значени  прогнозируемых разрушаквдих напр жений бр.р дл  величины начального напр жени , равной половине рабочего напр жени , т.е. напр жени  в рабочих услови х. При этом делают допущение, что пороговое напр жение равно нулю, и ёр.п определ ют по формуле л( йр.(А|ао е Ь Затем провод т испытани  третьей группы образцов, начина  от начальных напр жений 0, равных половине рабочих,с посто нной ранее заданной скоростью оС и определ ют значение разрушающих напр жений у р . Сравнивают значение расчетных разрушающих напр жений ёр.п с полученным экспериментально ёр и, если различие между сравниваемыми величинами не случайно в соответствии с критерием Стьюдёнта, то пороговое напр жение определ ют по формуле R ::рГеп( Apot). в противном случае считают, что пороговое напр жение ниже планируемого уровн  рабочих напр жений, т.е. материал не годитс  дл  эксплуатации в планируемых рабочих услови х. Способ основан на том, что при нагружении образцов с посто нной скоростью амплитуды напр жений, разрушающее напр жение йр  вл етс  посто нной величиной (участок DB на чертеже) и не зависит от величины начальных напр жений, если последние не превышают пороговое. В противном случае фактически разрушаюише напр жени  совпадают с прогнозируекими разрушающими напр жени ми (уча ток ВС на чертеже). Наличие горизонтального участка рв на чертеже обусловлено отсутствием накоплени  повреждений.в исследуемом материале при напр жени х ниже пороговых, т.е. вне зависимости от начальных напр жений зарождение и развитие разрушени  начнетс  только при достижении пороговых напр жений. Пример реализации способа. Оценку коррозионной стойкости материалов провод т на трех образцах дл  каждой группы из стали 20 размером 280-20-15 каждый.. Испытани  провод т в сероводородосодержащей среде состава: 5%-ный хлористый натрий. О,5%-ный раствор уксусной кислоты, на1сыщенный сероводородом до концентрации 3 г/л, рН 3,15 3 ,3. Планируемые рабочие напр жени  дл  трубопроводов из стали 20, тран портирукщих сероводородосодержаадие среды, составл ют 100 МПа. Характеристики долговечности материала параметры кривой длительной прочности ,определенные дл  двухгрупп образцов при посто нных, но различных дл  каждой группы образцов амплитудах напр жений равны А - 190 ч f 0,0847 МПаЛ скорость о увеличени  амплитуды напр жений, задают равной 0,078 МПа/ч. Расчетные разрушающие напр жени  5p.h равны 120,8 МПа, а разрушающие напр жени  и о I определ емые экспериментально , равны 171 МПа. Несовпадение расчетных и экспериментальных величин , согласно критерию Стыодента,  вл етс  значи№ам, что позвол ет рассчитать величину порогового напр жени , которое равно 130 МПа, что превышает планируемые рабочие напр жени  , и, следовательно, конструкции из данного материеша могут эксплуатироватьс  в дaнньnt услови х. Предлагаемый способ оценки коррозийной стойкости материалов позвбл ет с точностью и в короткие сроки определить пригодность материалов к эксплуатации при планируемом уровне рабочих напр жений.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОЦЕНКИ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ по значению пороговых напряжений, включающий динамические испытания трех’групп образцов и определение пороговых напряжений, о т л и чающи й с я тем,

   ЧТО, с целью повышения точности и сокращения длительности испытаний, две группы образцов испытывают при постоянных, но. различных для каждой группы амплитудах напряжений в диапазоне 0,6-0,8 предела текучести и определяют параметры А и р кривой длительной прочности, испытание третьей группы образцов проводят с постоянной скоростью d. увеличения амплитуды напряжений, которую задают исходя из формулы о£=(АрГ¹ехр( p>f>₀), где 6₀ - начальное напряжение, равное половине рабочего напряжения, сравнивают величину напряжения разрушения для образцов третьей группы с расчетным значением, получен- § ным при допущении, что пороговое напряжение R равно нулю, и при несовпадений этих величин пороговое напряжение рассчитывают по формуле

   Ые ^P-A^ci) bo Μ Сп

   00 СП