金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验弯梁试样的制备和应用.pdf

G B / r 1 5 9 7 0 . 2 -2 0 0 0 前 台 「 J 本标准等同采用国际标准 I S O 7 5 3 9 - 2 1 9 8 9 金属和合金的腐蚀一应力腐蚀试验一第 2 部分 弯梁 试样的制备和应用 。 G B / T 1 5 9 7 0 在“ 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验” 总标题下， 包括以下部分 第 1 部分（ G B / T 1 5 9 7 0 . 1 -1 9 9 5 试验方法总则 第 2 部分（ G B / T 1 5 9 7 0 . 2 -2 0 0 0 弯梁试样的制备和应用 第 3 部分（ G B / T 1 5 9 7 0 . 3 -1 9 9 5 U型弯曲试样的制备和应用 第4 部分（ G B / T 1 5 9 7 0 . 4 -2 0 0 0 单轴加载拉伸试样的制备和应用 第 5 部分（ G B / T 1 5 9 7 0 . 5 -1 9 9 8 C型环试样的制备和应用 第 6 部分（ G B / T 1 5 9 7 0 . 6 -1 9 9 8 预裂纹试样的制备和应用 第 7 部分 慢应变速率试验 第 8 部分 焊接试样的制备和应用 第 8 部分标准将随后制定。 本标准由国家冶金工业局提出。 本标准由冶金信息标准研究院归 口。 本标准起草单位 钢铁研究总院、 上海材料研究所。 本标 准主要起草人 张宣 、 吕战鹏 。 G B / T 1 5 9 7 0 . 2 -2 0 0 0 I S O前言 I S O（ 国际标准化组织） 是各国标准机构（ I S O成员团体） 的世界性联合组织。国际标准的制订工作 通过 I S O技术委员会正规地进行。 对某课题感兴趣的每个成员团体均有权参加为该课题建立的技术委 员会。 与 I S O协作的国际组织、 政府和非政府机构也可参加工作。 I S O在所有电工标准化方面与国际电 工委员会（ I E C ） 密切合作。 由技术委员会采用的国际标准草案经成员团体传阅赞成后 ， 由I S O委员会采纳为国际标准。按照 I S O 的程序， 草案至少需要 7 5 ％的成员团体投赞成票方能通过。 国际标准I S O 7 5 3 9 - 2由I S O / T C 1 5 6 “ 金属和合金的腐蚀” 技术委员会制定。 I S O 7 5 3 9 在“ 金属和合金的腐蚀一应力腐蚀试验” 总标题下， 包括以下部分 第 1 部分 试验方法总则 第 2 部分 弯梁试样的制备和应用 第 3 部分 U型弯曲试样的制备和应用 第 4 部分 单轴加载拉伸试样的制备和应用 第 5 部分 C型环试样的制备和应用 第 6 部分 预裂纹试样的制备和应用 第 7 部分 慢应变速率试验 第 8 部分 焊接试样的制备和应用 引 、‘ 曰 本标准是 G B / T 1 5 9 7 0 系列标准之一。 该系列标准给出设计、 制备和应用不同类型试样进行试验以 评价金属抗应力腐蚀性能的试验程序。 使用该系列标准中的任一标准， 都要求阅读 G B / T 1 5 9 7 0 . 1 的有关条款。 这有助于选择适用于特定 环境的适当的试验程序 ， 也有助于给出评价实验结果重要性的指导性意见。 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验 第2 部分 弯梁试样的制备和应用 G B / T 1 5 9 7 0 . 2 -2 0 0 0 i d t I S O 7 5 3 9 - 2 1 9 8 9 C o r r o s i o n o f m e t a l s a n d a l l o y s -S t r e s s c o r r o s i o n t e s t i n g - P a r t 2 P r e p a r a t i o n a n d u s e o f b e n t - b e a m s p e c i m e n s 注意 高强材料制成的弯梁试样会快速破断 ， 碎块以高速飞出， 极其危险。 安装和检测试样的人员应 认识到这种可能性， 并采取相应保护措施免受伤害。 范围 1 . 1 G B / T 1 5 9 7 0 的本部分涉及弯梁试样的设计、 制备和使用程序， 用于研究金属应力腐蚀的敏感性。 在G B / T 1 5 9 7 0 的本部分中所用术语“ 金属” 一词包括合金。 1 . 2 弯梁试样可用于试验多种形式产品。 主要适用于轧制的带材、 板材或管材， 由此能方便地提供具有 矩形截面的片状试样， 但也用于铸材、 丝、 棒或具有圆形截面的机加工试样。 弯梁试样也能适用于焊接部 试样的制备和加载装置既简单又价廉， 因此， 弯梁试样特别适用于大量试验及大气应力腐蚀试验。 弯梁试样一般在名义恒应变条件下进行试验， 但也可采用名义恒负荷条件。 在两种情况下， 开裂发 OQJ月月 件不1． 生时试样弧度的局部变化将导致裂纹扩展期条件的改变。 “ 试验应力” 应取试验开始的最高表面张应力。 2 引用标准 下列标准所包含的条文 ， 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时 ， 所示版本均 为有效 。所有标准都会被修订， 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 G B / T 1 5 9 7 0 . 1 -1 9 9 5 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第1 部分 试验方法总则 G B / T 1 5 9 7 0 . 4 -2 0 0 0 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第4 部分 单轴加载拉伸试样的制备 和应用 3 定义 G B / T 1 5 9 7 0 . 1 -1 9 9 5 给出的定义， 适用于本标准。 4 原理 4 . 1 试验包括把弯曲应力加到具有矩形或圆形截面的弯梁试样上 ， 并将受力试样暴露在特定的试验环 境 中。 4 . 2 弯梁试样的外侧所产生的外加张应力的大小， 如 5 . 4 所述， 由试样尺寸、 弹性模量和 湾 曲挠度来计 算。 4 . 3 只有在应力水平低于弹性极限时才使用弯梁试样 ， 这是因为计算弯梁应力的公式仅在弹性范围内 适用 。 4 . 4 受力试样暴露于诽验环境后， 裂纹出现所需的时间或裂纹不再出现的最高应力值（ 临界应力卜均 国家质且技术监督局2 0 0 0 一 1 0 一 2 5 批准2 0 0 1 - 0 9 一 0 1 实施 G B / T 1 5 9 7 0 . 2 -2 0 0 0 可用作在所加应力水平下材料在该环境中的应力腐蚀抗力的量度。 4 . 5 对于给定的金属和环境， 即使采用名义上相同的试样， 试验结果也可能会有很大变化， 因此， 重复 试验通常是必要的。 4 . 6 特别是当试样在高温下试验时， 应考虑试验期间可能出现应力松弛， 如果能得到试验环境中同时 起作用的蠕变数据 ， 就能估计应力松弛。同时也应考虑热膨胀的差别。 5 试样 5 门一般要求 5 . 1 . 1 试样两端应刻有永久性的标记或号码， 因端部应力最低， 标记号不会导致裂纹萌生。 5 . 1 . 2 应当从与制造应力腐蚀试样相同热处理的同一批料取样来测定力学性能。 5 . 2 试样的类vi 5 . 2 . 1 弯梁应力腐蚀试样通常为厚度和矩形截面均匀的平直金属带， 也可是几段圆形截面均匀的金属 丝或棒 。 5 . 2 . 2 如G B / T 1 5 9 7 0 . 4 所述， 弯梁应力腐蚀试验也可采用中间具有均匀矩形或圆形截面的标距， 两 端具有较大截面并带有螺纹的试样。 5 . 3 表面加Z 5 . 3 . 1 丝状或棒状试样， 以及取自带材、 板材及轧制型材的平直试样， 通常要求保留原始表面进行试 验。因为原始表面的结构与金属表层下的结构有所不同。 5 . 3 . 2 在比较不同合金时， 如果希望排除原始表面条件变化的影响， 则试样应磨削或机加工抛光到深 度至少为 0 . 2 5 m m。 通常不需完全除去任何外部再结晶层 ， 就足以消除原始表面的缺陷。 应研究浸蚀金 相截面中的材料结构， 以决定表面磨削或机加工的最大深度。 在不同阶段交替使用机加工及研磨相对表 面的办法， 可逐步去掉所要求的金属量。这种办法可减小由于机加工产生的残余应力不均而引起的翘 曲。所有边棱也应以相似的磨削或机加工去掉原先剪切时留下的冷加工层材料。 5 . 3 . 3 一般化学或电化学处理不适用于平直的矩形截面试样， 因为边棱易浸蚀且比表面难控制。 5 . 3 . 4 如果采用化学或电化学处理， 必须谨慎 ， 应确保所用条件不会导致金属的选择相浸蚀， 或在表面 上留下不希望有的残余沉积物。 5 . 3 . 5 对氢致破坏敏感的材料， 一定不能采用在试样表面产生氢的化学或电化学处理。 5 . 3 . 6 试验前试样应脱脂以除掉表面的污染物， 随后应立刻进行试验， 或在无污染或不变质的条件下 储存 ， 直至试验。 5 . 4 加载的方法 5 . 4 . 1 恒应变法 5 . 4 . 1 . 1 载荷类型 图1 表示在名义恒应变条件下试样加载的六种方法。 两点加载、 三点加载和四点加载试样为弯梁试 样加载的三种基本类型。双梁试样、 全支撑试样和杠杆加载试样可看作四点加载的特殊情况 。 5 . 4 . 1 . 2 两点加载 5 . 4 - 1 - 2 . 1 两点加载试样的最大应力发生在凸形表面的中部， 并在试样的两端降至零。 5 . 4 . 1 . 2 . 2 平板二点加载试样如图 l a ） 所示， 大约为宽 1 5 m m-2 5 m m， 长 1 1 0 m m-2 5 5 m m。 选择试 样厚度 t ， 准确的长度 L和支承间的距离 H（ 支架跨距） ， 以便根据 5 . 4 . 1 . 2 . 4中公式（ 1 计算所需应力， 将（ L -H / H值处在。 . 0 1 和0 . 5 0 之间， 使计算应力的误差保持在容许限度内。 对于高强钢和铝合金， 当 所加 应力在 2 0 0 MP a （ 对于铝） 到 1 5 0 0 MP a （ 对于钢） 范 围内时， 采用 试样厚度 在 0 . 8 0 m m 1 . 8 0 m m 之间， 试样支架跨距在1 7 5 mm-- - 2 2 5 m m之间是非常方便的。 试样尺寸也可改变， 以满足特殊 需要， 但应保持上述的近似尺寸比。 5 . 4 . 1 . 2 . 3 当试样装人支承架时， 应注意避免应力过载， 扭曲或不正。 G B / T 1 5 9 7 0 . 2 -2 0 0 0 5 . 4 . 1 . 2 . 4 凸形表面中点的近似弹性应力可通过式（ 1 ） 计算 L＝ k t E / a s i n 一 ‘ Ha / k t E ⋯⋯（ 1 ） 式中 L 试样长度， m; a 最大应力， P a ; E 弹性模量， P a ; H支承间的距离即支架跨距 ， m; t 试样厚度 ， m; k 1 . 2 8 0 ， 经验常数。 本公式仅适用于 Ha / k t E 1 . 0时， 可用计算机按逐次尝试法或按正弦函数级数展开法来解此方 程 。 5 . 4 . 1 . 3 三点加载 5 . 4 . 1 . 3 . 1 三点加载试样的最大应力出现在凸形表面的中部， 并线性下降至外支点处为零。三点加载 试样的缺点是在靠近最大张应力区的中部支点处有可能发生缝隙腐蚀。中部支点处的压力也会在计算 纵向张应力的最大值区域引人未知的双轴应力。 5 . 4 . 1 . 3 . 2 三点加载试样一般为宽 1 5 m m-5 0 m m 和长 1 1 0 m m-2 5 0 m m 的平直条带。 试样厚度通 常由材料的力学性能和所供产品的形状决定。为适合特殊需要可改变试样尺寸。但应大致保持前述的 尺寸比。 5 . 4 . 1 . 3 . 3 如图 l b ） 所示， 支住试样两端， 拧紧装有球状顶尖的螺丝， 在中点把试样顶弯。 5 . 4 . 1 . 3 . 4 凸形表面中点的弹性应力由式（ 2 计算 a ＝6 E t y / Hz 。 ⋯⋯（ 2） 式中 。 一一 最大张应力， P a ; E 弹性模量 ， P a ; t 试样厚度 ， m; y 最大挠度， m; H外支点间的距离， mo 5 . 4 . 1 . 4 四点加载 5 . 4 . 1 . 4 . 1 四点加载可在内支点间的试样凸形表面部分产生均匀的纵向张应力， 从内支点起到外支点 止， 应力线性地降至为零。 四点加载试样使材料均匀受力有较大的区域， 一般优于二点或三点加载试样， 它特别适用于焊接材料试验和研究喷涂金属或有机涂层的保护性能。 5 . 4 . 1 . 4 . 2 四点加载试样一般为宽 1 5 m m-5 0 m m和长 1 1 0 m m-2 5 0 mm的平直条带， 试样厚度通 常由材料的力学性能和所用产品形状决定， 为适合特殊需要可改变试样尺寸， 但应保持近似的尺寸比。 5 . 4 . 1 . 4 . 3 如图 1 c ） 所示方式， 支住试样两端， 在两内支点上加力把试样顶弯。 两个 内支点必须对称地 分布于外支架中点的两侧。 5 . 4 . 1 . 4 . 4 两支点间试样凸形表面部分的弹性应力由式（ 3 ） 计算 。 ＝ 1 2 E t y / 3 H， 一 4 A 2 ” “ ” ⋯⋯（ 3 ） 式中 6 最大张应力， P a ; E 弹性模量， P a ; t 试样厚度 ， m; y 外支点间的最大挠度， m; H外支点间的距离， m； A 内外支点间的距离， ma 通常选择尺寸使 AH/ 4 5 . 4 . 1 . 4 . 5 计算内支点间弹性应力的另一方法可采用式（ 4 G B / T 1 5 9 7 0 . 2 -2 0 0 0 6＝4 E t y 1 h I ， ” “ （ 4） 式中 h 内支点间的距离， m; 夕内支点间的挠度， m, 注 此方程是第 5 . 4 . 1 . 4 . 4中的方程， 当A 0 时的特殊情形。 5 . 4 . 1 . 4 . 6 上述关系是基于小挠度（ Y I H或了l h 检测和观察的时间， 裂纹萌生的时间； g ）试样上裂纹的位置。 中科计量仪器 概述 概述 中科仪器经营部是一家专业从事计量器具、仪器仪表、检测设备的销售、维修、 计量于一体的商贸单位。 主要产品有三坐标、 光谱仪、 齿轮测量系列、 无损检测系列、 工件表面检测系列、材料试验系列、硬度计系列、金相分析系统、金相制样设备、工 量具精密量仪系列、氩气净化系列、超声波清洗机、理化分析仪器及各种热处理辅料 等等 三坐标、 光谱仪、 齿轮测量系列、 无损检测系列、 工件表面检测系列、材料试验系列、硬度计系列、金相分析系统、金相制样设备、工 量具精密量仪系列、氩气净化系列、超声波清洗机、理化分析仪器及各种热处理辅料 等等，应用于工业制造，院校教学，质量监督，科技科研等相关领域 。 中科仪器站在用户角度以企业的“节约成本，提高质量，科学管理”为导向，担负 着各行业“质量求发展”的使命，始终秉承“诚信为根，服务为本”的经营理念，不断在 用户朋友及协作单位中树立了良好的企业形象。 本公司始终以不懈的努力为客户提供 快捷、优质的服务。随着公司的不断发展，将会有更多的优质产品提供给广大新老客 户。坚持一个不变的信念品质、服务、专业、创新 浙江武义中科仪器经营部主要产品三坐标、光谱仪三坐标、光谱仪、光谱标准样品（碳钢、 合金钢、铸铁、球墨铸铁等）、氩（氧）气净氩（氧）气净/纯化机、金相显微镜金相显微镜、金相制样设备金相制样设备 （切割、预磨、抛光机）工具显微镜工具显微镜及其他显微镜；里氏、洛氏、布氏、肖氏、邵氏、 巴氏、维氏、电脑显微硬度计、材料万能试验机 里氏、洛氏、布氏、肖氏、邵氏、 巴氏、维氏、电脑显微硬度计、材料万能试验机（拉力、抗压、冲击）、分光光度计分光光度计、 碳硫分析仪碳硫分析仪（电弧、高频）、元素分析仪、电子元素分析仪、电子/机械分析天平、精密量仪机械分析天平、精密量仪（各种千 分尺、卡尺、高度尺、百（千）分表）、齿轮检齿跳齿轮检齿跳/偏罢仪、超声波探伤仪、着色 探伤剂、磁粉探伤仪、测厚仪、测还仪、噪音仪、热处理氧探头、防渗涂料、红外 偏罢仪、超声波探伤仪、着色 探伤剂、磁粉探伤仪、测厚仪、测还仪、噪音仪、热处理氧探头、防渗涂料、红外/ 接触式测温仪、炉前快速测温仪（快速热电隅）、超声波清洗机、实验电阻炉、蒸馏 水机、干燥箱、金属电刻机、量热仪、端淬机、动载磨损试验机 接触式测温仪、炉前快速测温仪（快速热电隅）、超声波清洗机、实验电阻炉、蒸馏 水机、干燥箱、金属电刻机、量热仪、端淬机、动载磨损试验机等计量实验室用品； 用户满意是我们永远的承诺 争创一流是我们始终的追求 用户满意是我们永远的承诺 争创一流是我们始终的追求 注，如需要以上产品的学习资料或相关标准，可进入公司网址索取 注，如需要以上产品的学习资料或相关标准，可进入公司网址索取 联系人周 武 13857928639 电话0579-87640166 87616550（传） 网址 Emil zkyq QQ174488682