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            金屬材料與氫環境相容性試驗方法
            
                
            
                     2022-10-19
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					 編輯：億威仕 | 試驗機
                
            
                
            
                    
            金屬材料與氫環境相容性試驗方法：
            1、一般要求
            1.1 應采用適當的方法清洗試樣表面的油污和雜質，試樣清洗后應在干燥環境中妥善保存，不得用手直接接觸試樣標距段。
            1.2 試驗前，應先用氮氣或惰性氣體置換試驗箱及供氫管路系統，再用高純氫氣置換。通入氫氣前，應檢測試驗箱內氧氣的含量（體積分數）.其值不得高于 1%。置換結束時，試驗箱內氧氣和水的含量（體積分數）應分別小于或等于 1*10-6 和 5*10。
            1.3 采樣容器及其與試驗箱間的連接管路應與試驗箱同時進行置換。
            1.4 試驗結束后，試驗箱內氫氣含量小于 1% 時方可打開試驗箱。
            1.5 采用相同置換程序、相同試驗用氫氣、相同置換氣體，且試驗箱內氧氣和水的含量在連續 3 次試驗中均滿足 1.2 規定時，6 個月內不需要檢測試驗箱內氧氣和水的含量。
            2、慢應變速率拉伸試驗
            2.1 試驗設備及試樣
            2.1.1 試驗設備除應滿足 GB/T 34542.2 第 5 章的規定外，還應滿足 GB/T 228.1 的相關要求。
            2.1.2 慢應變速率拉伸試驗用試樣為光滑圓棒試樣或者帶缺口圓棒試樣。光滑圓棒試樣應滿足 GB/T 228.1 的相關要求，且試樣標距段表面粗糙度 Ra 小于或等于 0.8μm；帶缺口圓棒試樣應采用如圖 1 所示的標準試樣，或者缺口應力集中系數大于或等于 3 的試樣。
            2.1.3 試樣標距段應變宜采用引伸計測量。
            圖 1 標準帶缺口圓棒試樣示意圖
            圖 1 標準帶缺口圓棒試樣
            2.2 試驗程序
            2.2.1 試驗應采用恒位移速率加載。
            2.2.2 光滑圓棒試樣標距段的應變速率應不超過 2*10-5s-1；對于帶缺口圓棒試樣，以缺口為中心長度為 25.4mm 試樣段的應變速率應不超過 2*10-6s-1。
            2.3 試驗報告
            試驗報告至少應包含以下內容：
            a）試驗條件：
            1）材料牌號、規格、化學成分、熱處理狀態、焊接工藝參數（必要時）；
            2）試樣取樣位置、取樣方位、結構尺寸、表面狀態；
            3）氣體純度、試驗溫度、試驗壓力；
            4）試驗箱溫度-時間曲線、壓力-時間曲線。
            b）試驗參數：
            應變速率。
            c）試驗結果：
            1）應力-應變曲線；
            2）屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率和斷面收縮率。
            3、疲勞壽命試驗
            3.1 試驗設備及試樣
            3.1.1 疲勞壽命試驗應采用力控制或者應變控制。試驗設備除應滿足 GB/T 34542.2 第 5 章的規定外，采用力控制時，還應滿足 GB/T 3075 的相關要求；采用應變控制時，還應滿足 GB/T 15248 或 GB/T 26077 的相關要求。
            3.1.2 疲勞壽命試驗應采用光滑圓棒試樣或者帶缺口圓棒試樣。采用力控制時，光滑圓棒試樣應滿足 GB/T 3075 的相關要求；采用應變控制時，光滑圓棒試樣應滿足 GB/T 15248 或 GB/T 26077 的相關要求。帶缺口圓棒試樣應采用如圖l所示的標準試樣，或者缺口應力集中系數大于或等于 3 的試樣。
            3.2 試驗程序
            3.2.1 采用力控制時，試驗程序應滿足 GB/T 3075 的相關要求；采用應變控制時，試驗程序應滿足 GB/T 15248 或者 GB/T 26077 的相關要求。
            3.2.2 采用力控制時，試驗過程中試樣的應力幅應保持恒定。光滑圓棒試樣的力值比 R 宜取 -1 或者 0.1；帶缺口圓棒試樣的力值比 R 宜取 0.1。
            3.2.3 采用應變控制時，試驗過程中試樣的總軸向應變幅或者軸向塑性應變幅應保持恒定。
            3.2.4 加載波形應采用三角波或者正弦波。
            3.2.5 當總循環次數低于 105 時，試驗頻率應小于或等于 1Hz，宜取 0.1Hz~1Hz；當總循環次數高于 105 時，試驗頻率應小于或等于 20Hz。
            3.3 試驗報告
            試驗報告至少應包含以下內容：
            a）試驗條件：
            1）材料牌號、規格、化學成分、熱處理狀態、焊接工藝參數（必要時）；
            2）試樣取樣位置、取樣方位、結構尺寸、表面狀態；
            3）氣體純度、試驗溫度、試驗壓力；
            4）試驗箱溫度-時間曲線、壓力-時間曲線。
            b）試驗參數：
            加載波形、頻率、力值比R。
            c）試驗結果：
            應力/應變-壽命曲線。
            4、斷裂韌度試驗
            4.1 試驗設備及試樣
            4.1.1 試驗設備除應滿足 GB/T 34542.2 第 5 章的規定外，還應滿足 GB/T 21143 的相關要求。
            4.1.2 試樣應滿足 GB/T 21143 的相關要求。
            4.2 試驗程序
            4.2.1 試驗程序應滿足 GB/T 21143 的相關要求。
            4.2.2 試驗應采用位移控制，并以缺口張開位移或者橫梁位移作為控制變量。
            4.2.3 試樣在線彈性區內的應力強度因子速率應在 0.1MPa·m1/2/min~1MPa·m1/2/min 之間。
            4.3 試驗報告
            試驗報告至少應包含以下內容：
            a）試驗條件：
            1）材料牌號、規格、化學成分、熱處理狀態、焊接工藝參數（必要時）；
            2）試樣取樣位置、取樣方位、結構尺寸、表面狀態；
            3）氣體純度、試驗溫度、試驗壓力；
            4）試驗箱溫度-時間曲線、壓力-時間曲線。
            b）試驗參數：
            1）位移速率；
            2）位移控制方法。
            c）試驗結果：
            斷裂韌度值。
            5、疲勞裂紋擴展速率試驗
            5.1 試驗設備及試樣
            5.1.1 試驗設備除應滿足第5章的規定外，還應滿足 GB/T 6398 的相關要求。
            5.1.2 試樣應滿足 GB/T 6398 的相關要求。
            5.2 試驗程序
            5.2.1 試驗程序應滿足 GB/T 6398 的相關要求。
            5.2.2 力值比 R 宜取 0.1。
            5.2.3 加載波形應采用三角波或者正弦波。
            5.2.4 試驗頻率應小于或者等于 1Hz，宜取 0.1Hz~1Hz；
            5.3 試驗報告
            試驗報告至少應包含以下內容：
            a）試驗條件：
            1）材料牌號、規格、化學成分、熱處理狀態、焊接工藝參數（必要時）；
            2）試樣取樣位置、取樣方位、結構尺寸、表面狀態；
            3）氣體純度、試驗溫度、試驗壓力；
            4）試驗箱溫度-時間曲線、壓力-時間曲線。
            b）試驗參數：
            1）裂紋預制結束時的應力強度因子范圍 △K、力值比 R、裂紋長度及其測量方法；
            2）試驗時的載荷帽值、力值比 R、波形、頻率；
            c）試驗結果：
            da/dN 與 △K 的關系曲線。
            
                
            
            
            

            
            
                
            
            

        
            
    
            

            




    
            
	
            
		
            
		
	
            

            

    

            





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