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铝合金应力腐蚀测试小课堂 发布时间:2018-06-15   浏览量:2307次

1、什么是铝合金应力腐蚀测试?

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用,目前铝合金是应用最多的合金。

应力腐蚀是指由腐蚀环境和静态拉应力的同时作用而引起的金属浸蚀,常导致裂纹的形成,引起金属结构承载性能的明显下降。铝合金应力腐蚀应力腐蚀开裂作为一种局部腐蚀形式,是指金属材料在拉应力和特定介质的共同作用下所引起的破坏。铝合金应力腐蚀机理:1)阳极溶解机理,阳极溶解理论的基本观点是,应力腐蚀开裂是由于裂纹尖端阳极快速连续溶解的结果,应力的存在加速了阳极溶解的速率并且促进金属的分离;2)氢脆机理,氢脆机理认为,金属在腐蚀介质中由于阴极作用产生氢气,一部分氢气扩散到金属内部,使金属的强度和韧性降低。铝合金应力腐蚀试验的目的是测试铝合金抗应力腐蚀能力

2、铝合金应力腐蚀测试相关标准有?

GB/T 22640-2008 铝合金加工产品的环形试样应力腐蚀试验方法

GB/T 33883-2017 7XXX系铝合金应力腐蚀试验 沸腾氯化钠溶液法

ASTM G47-1998(2011) 测定2XXX7XXX铝合金制品对的应力腐蚀开裂敏感性的试验

ASTM G139-2005(2011) 用断裂负载法测定热处理铝合金产品应力腐蚀开裂的试验方法

3、铝合金应力腐蚀测试要点总结

(1)GB/T 22640-2008铝合金加工产品的环形试样应力腐蚀试验方法

适用范围:本标准规定了2XXX(铜含量1.8%~7.0%)系、7XXX(铜含量0.4%~2.8%)及6XXX系铝合金加工产品的环形试样应力腐蚀试验方法;适用于2XXX(铜含量1.8%7.0%)系、7XXX(铜含量0.4%2.8%)及6XXX系的铝合金板、管、棒、型、锻件等加工产品。

试验方法:本方法采用C形环试样施加恒变应力,全浸或浸式浸入试验溶液中,在规定的时间内检验材料是否腐蚀破裂、来评定材料的应力腐蚀敏感性及耐应力腐蚀能力。

试验溶液:ρ=35g/L的氯化钠溶液,pH6.4~7.2

试验温度:27℃±1℃,相对湿度45%±6%

试样要求:挤压管、棒、型材产品的C环取样如图1所示,轧制板材产品的C环取样如图2所示,锻压产品的C环取样如图3所示。必须保证试样的直径为16mm~32mm,直径与厚度的比值在10~16范围内,试样住表面的粗糙度不得大于0.8μm

 


试样数量:试样数量按表1规定执行

 

图片3.png


试验结果评定:试验在规定的试验时间内未发生破内为合格;若有一个试样发生破裂,则为不合格。

(2)GB/T 33883-2017 7XXX系铝合金应力腐蚀试验 沸腾氯化钠溶液法

适用范围:本标准规定了7XXX系铝合金应力腐蚀的沸腾氯化钠溶液试验方法;适用于沸腾氯化钠溶液法检验含铜量低于1.2%7XXX系铝合金产品的应力腐蚀性能。

试验方法概述:将施加恒应变或恒应力的试样,持续浸泡在沸腾的氯化钠溶液中,直至出现可见裂纹或达到规定时间为止,以试样的持续时间或规定时间内是否出现裂纹评价材料的抗应力腐蚀能力。

试验溶液:(6.0g±0.1g)氯化钠+94.0g水制成60mg/mL的氯化钠溶液,pH6.4~7.2

试验装置如图1所示:

 

图片4.png


试样要求:铸造及加工产品尺寸规格为直径、厚度或壁厚小于16mm,试样类型为弯梁试样或U型弯曲试样;铸造及加工产品尺寸规格为直径、厚度或壁厚不小于16mm,试样类型为环形试样或单轴加载拉伸试样;焊接产品采用焊接试样

试验结果评定:裂纹出现时间、是否出现裂纹

(3)ASTM G47测定2XXX7XXX铝合金制品对的应力腐蚀开裂敏感性的试验

试样要求:拉伸试样标准试样试样长度≥100mm,工作段应长25.4mm,直径6.35±0.13mm小尺寸试样试样长度≥100mm,工作段25.4mm,直径3.81±0.05mmC型环试样外径≥15.88mm

试样数量:3

试验周期:推荐周期10d20d

(4)ASTM G139用断裂负载法测定热处理铝合金产品应力腐蚀开裂的试验方法

试样要求:标准试样试样长度≥100mm,工作段应长25.4mm,直径6.35±0.13mm小尺寸试样试样长度≥100mm,工作段25.4mm,直径3.81±0.05mm

试样个数:每组3个试样

试验周期:10d20d90d


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