اختبار شد تكسير الإجهاد بمعدل الإجهاد البطيء (SSRT ، SCC)

اختبار معدل الإجهاد البطيء

اختبار معدل الإجهاد البطيء هو في الأساس اختبار إجهاد الشد الذي يتم إجراؤه على عينة شد ناعمة تقليدية ، ممدودة ببطء بمعدل إجهاد ثابت حتى الكسر. يتم التحكم في سرعة الرأس المتقاطع لإعطاء معدلات إجهاد تتراوح عادة بين 10-4 إلى 10-7 ثانية-1. تم استخدام اختبار SSRT بواسطة Gabb et al. (2014) و Németh et al. (2017) لتقييم تقصف السبائك الفائقة القائمة على النيكل. تحدث هذه الآلية عادة في السبائك عالية القوة القائمة على النيكل في درجات حرارة متوسطة مثل 500 درجة -750 درجة مئوية وتنتج عن آلية التكسير بين الحبيبات بمساعدة البيئة. أثناء اختبار SSRT في درجات حرارة أعلى أو لمزيد من سبائك الدكتايل ، يمكن بدلا من ذلك افتراض أن الزحف مسؤول عن سلوك التشوه المعتمد على الوقت ومعدل الإجهاد للعينة. تكون طريقة الاختبار هذه فعالة للغاية للتقييم السريع لخصائص الزحف قصيرة المدى. خاصة إذا كانت استجابة الزحف للمادة غير معروفة ، فقد يكون من الصعب تقدير الحمل المناسب لتطبيقه على اختبار زحف الحمل الثابت التقليدي ، وهناك دائما خطر أن يكون الاختبار قصيرا أو طويلا جدا ولن ينتج عنه البيانات المتوقعة.

تكسير التآكل الناتج عن الإجهاد ، اختبار معدل الإجهاد البطيء (SSRT)

تم تطوير هذه الطريقة بواسطة Parkins [100] ، وتتكون هذه الطريقة من تطبيق سلالة على عينة بمعدل ثابت بطيء (عادة 10-8 إلى 10-4 مم في الثانية −1) حتى يحدث التمزق. يرتبط وقت الفشل باللدونة المعدنية ، أي الاستطالة النسبية والتقليل النسبي لمساحة السطح.

تكسير التآكل الإجهادي (SCC) في الفولاذ الكربوني منخفض ومتوسط القوة

أظهرت اختبارات معدل الإجهاد البطيء التي أجريت على الفولاذ الكربوني ومنخفض السبائك قابلية للإصابة ب SCC في المياه عالية النقاء عالية الحرارة المحتوية على الأكسجين [138-141]. على الرغم من أن القابلية تبدو أكبر عند حوالي 200-250 درجة مئوية ، فقد تم الإبلاغ عن SCC عند درجات حرارة تصل إلى 320 درجة مئوية [142]. زادت الحساسية مع زيادة درجة الحرارة. كان التكسير عبر الحبيبات وحدث عند مستويات إجهاد قريبة من قوة الشد القصوى للمادة. أدت إضافة Ni أو Cr إلى فولاذ Fe-C-Mn إلى تأخير التكسير ، في حين أن Mo عزز القابلية للإصابة [143].

لا يزال تكسير التآكل الإجهادي (SCC) مصدر قلق كبير للعديد من الصناعات الكبرى ، لذا فإن طرق الاختبار للتنبؤ به وقياسه مهمة. تم إنشاء اختبار معدل الإجهاد البطيء (SSRT) في الستينيات من القرن العشرين ويتضمن إجهادا ديناميكيا بطيئا (مقارنة باختبارات الشد التقليدية) يتم تطبيقه بمعدل تمديد ثابت في بيئة الاهتمام.1-4 معدلات الإجهاد الأولية النموذجية هي 1 × 10−7 ثانية−1 إلى 1 × 10−5 ثانية−1 ، ولكن يمكن استخدام معدلات أقل وأعلى ، اعتمادا على نظام بيئة السبائك ، المتغيرات التجريبية وأهداف الاختبار. يتم تشغيل SSRTs بشكل عام حتى الفشل التام ، والذي قد يستغرق ساعات أو أياما ولكن قد يكون أحيانا أقصر أو أطول أو متقطعا. بعد الفشل ، يتم فحص العينات بحثا عن SCC ، وتقارن القياسات التي تم إجراؤها أثناء الاختبار وبعده ببيانات مماثلة لبيئة خاملة. هناك العديد من الخيارات المتاحة والقرارات المهمة التي يجب اتخاذها عند استخدام SSRT. تتم مناقشتها وإجراء مقارنات مع اختبارات SCC باستخدام تقنيات الحمل الثابت (CL) والإجهاد المستمر (CS) وميكانيكا الكسر (FM) 5-6. في هذه المراجعة ، يشير FM إلى اختبارات التآكل الإجهادي باستخدام عينات التعب المتصدعة مسبقا ونية تحقيق ظروف إجهاد الطائرة - إما مع تحميل ثابت أو ديناميكي. 

UnitedTest UT1024 آلة اختبار شد الإجهاد / الإجهاد البطيء