Испытание на подъемную нагрузку

Испытание с возрастающей ступенчатой ​​нагрузкой (или испытание RSL ) — это испытательная система, которая может прикладывать нагрузки при растяжении или изгибе для оценки водородного растрескивания (также называемого водородной хрупкостью ). Она была специально разработана для проведения ускоренных испытаний на медленное растяжение ASTM F1624 ^[1] с пошаговой модификацией на различных испытательных образцах или структурных компонентах. Она также может функционировать для проведения обычных испытаний на растяжение ASTM E8 ^[2] ; испытаний на 200-часовую постоянную нагрузку ASTM F519 ^[3] с последующими программируемыми ступенчатыми нагрузками до разрыва для повышения надежности; и испытаний на растяжение с медленной скоростью деформации ASTM G129 .

Тестирование

Система испытаний RSL может применяться ко всем геометриям образцов в ASTM F519, включая круглые стержни для растяжения с надрезами, кольца C-образного сечения с надрезами и квадратные стержни с надрезами. Также можно проводить испытания реальных металлических изделий, например, крепежных деталей. Использование механических преимуществ при испытании на изгиб позволяет испытывать болты большого диаметра всего с одним датчиком нагрузки на 1 кип.

Точность теста

Метод испытания RSL был продемонстрирован как ценный инструмент при испытании высокопроизводительных материалов для определения восприимчивости к водородной хрупкости . Этот тест зависит от способности испытательной машины обеспечивать профиль с постепенным увеличением приложенного напряжения в зависимости от времени. Крайне важно, чтобы увеличение нагрузки не превышало следующий подъем приложенного напряжения. Это достигается путем тщательного проектирования и эксплуатации механизмов нагрузки. После достижения этого повторяемость хорошая с дисперсией в низких однозначных числах, которые, вероятно, связаны больше с шероховатостью поверхности, внутренними дефектами и другими внутренними различиями свойств материала, а не с испытательным оборудованием.

Обнаружение чувствительности к трещинам

Точность в контроле нагрузки обеспечивает большую чувствительность при измерении расширения трещины посредством падения нагрузки и корреляции соответствия, чем при измерениях высоковольтного электрического сопротивления, и устраняет необходимость в зажимных калибрах. Эта возможность позволяет точно определять максимальную нагрузку, необходимую для расчетов смещения раскрытия вершины трещины для вязкости разрушения и точно определять начало роста трещины, необходимое для измерения порогового напряжения для водородной хрупкости, коррозионного растрескивания под воздействием окружающей среды или напряжения .

Преимущества

• Скорость: Одним из основных преимуществ метода испытаний RSL является время, в течение которого можно получить достоверные и воспроизводимые результаты. Одним из примеров является давно используемый тест на длительную нагрузку образцов для растяжения круглых стержней с надрезом, описанный в ASTM F 519. В этом тесте открытые образцы подвергаются нагрузке, равной 75% от предела прочности на излом, и выдерживаются в течение 200 часов. Если образец не ломается, он прошел испытание. Если он ломается до истечения 200 часов, он не прошел испытание. Метод испытаний RSL может предоставить ту же информацию менее чем за два дня, а также даст процент от значения предела прочности на излом, что дает очень ценную дополнительную информацию: он может показать, превышает ли порог отметку 75% и насколько.

• Одновременное испытание: одновременно можно проводить испытания четырех или пяти образцов, что позволяет очень быстро характеризовать материалы по партиям.

• Точность: Еще одним преимуществом является количественный характер испытания, что делает его гораздо более полезным для сравнения партий или для оценки различных покрытий, материалов, эффектов обработки, очистителей и других переменных, которые могут влиять на водородную хрупкость материалов.

• Быстрые результаты. Аналогично, определение ASTM E1681 KIscc может занять 12 образцов и до 14 месяцев из-за необходимого времени выбега для подтверждения порогового уровня. Использование метода испытания RSL может дать те же результаты с 5 купонами за один-два дня.

• Возможность оценки свойств нескольких материалов: с помощью всего двух образцов испытательное оборудование RSL можно быстро определить (1) предел текучести и предел прочности на растяжение , (2) вязкость разрушения , включая K1_CTOD, (3) порог растрескивания под воздействием окружающей среды K1C_SCC и динамический модуль разрыва.

Ссылки

1. ASTM F1624 - 09 «Стандартный метод испытаний для измерения порога водородной хрупкости в стали с помощью метода пошагового нагружения», Американское общество по испытаниям и материалам, 2009.
2. ASTM E8 - 16 «Стандартный метод испытаний на растяжение металлических материалов», Американское общество по испытаниям и материалам, 2016.
3. ASTM F519 - 18 «Стандартный метод испытаний для оценки механической водородной хрупкости в процессах нанесения покрытий и условиях эксплуатации», Американское общество по испытаниям и материалам, 2018.