Растрескивание под постоянной нагрузкой ( SLC ) — это металлургическое явление, которое иногда развивается в сосудах под давлением и конструктивных элементах, находящихся под нагрузкой в течение длительных периодов времени. [1]
Это особенно заметно в алюминиевых сосудах высокого давления, таких как водолазные баллоны . [2] [3]
Растрескивание под длительной нагрузкой не является производственным дефектом; это явление, связанное с определенными сплавами и условиями эксплуатации:
По данным Luxfer , крупного производителя алюминиевых баллонов высокого давления, рост трещин происходит очень медленно . [4] Сообщается, что трещины развиваются в течение периодов порядка 8 или более лет, прежде чем достигнут стадии, когда баллон, скорее всего, даст течь, что позволяет своевременно обнаружить надлежащим образом обученным инспекторам, использующим оборудование для обнаружения трещин вихревыми токами. [5]
Трещины SLC были обнаружены в баллонах, изготовленных несколькими производителями, включая газовые баллоны Luxfer, Walter Kidde и CIG.
Большинство трещин наблюдалось в области шейки и плеч цилиндров, хотя сообщалось также о некоторых трещинах в цилиндрической части. [1]
Впервые это явление было замечено в 1983 году в цилиндрах из алюминиевого сплава, армированного волокном, которые лопнули при использовании в США. Сплав был 6351 с относительно высоким содержанием свинца (400 ppm), но даже после того, как содержание свинца было снижено, проблема повторилась, и впоследствии проблема была обнаружена в монолитных алюминиевых цилиндрах. [6] [5] Первый случай трещины SLC в цилиндрической части цилиндра был зарегистрирован в 1999 году. [1]
Трещины шейки легко заметить во время осмотра, но трещины корпуса и плеча обнаружить сложнее. [1] Трещины резьбы шейки можно проверить неразрушающим методом с помощью оборудования для обнаружения трещин вихревыми токами. Сообщается, что это надежно для сплава 6351, но были зарегистрированы ложные положительные результаты при испытаниях сплава 6061. [5]
Все эти формы развития трещин являются результатом того, что цилиндр подвергается высокому давлению в течение длительного времени. Трещины являются межзеренными и возникают на границах зерен. Нет никаких признаков коррозии под напряжением или усталости. [1] [5]
Присутствие относительно высокого содержания свинца было идентифицировано как способствующий фактор. Растрескивание на границах зерен ускоряется в присутствии свинца. Присутствие висмута также, как предполагается, способствует. [1]
Состав сплава также оказался фактором. Сплав 6061 показал хорошую устойчивость к SLC, как и сплавы 5283 и 7060. Было показано, что производственные дефекты, такие как складки на внутренней поверхности, вредны, особенно для цилиндров с параллельной резьбой. Было показано, что размер зерна имеет относительно небольшое значение. [1] [5]
