[发明专利]落锤撕裂试验用测量尺及其落锤撕裂试样断口的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料力学性能测试技术领域，具体涉及一种落锤撕裂试验用测量尺及其落锤撕裂试样断口的测量方法。

背景技术

在石油、天然气管线建设的早期，发生了许多管线的脆断事故，为了防止脆性断裂事故的发生，人们进行了大量的研究工作。实践证明：为保证管线钢的安全可靠性，在管线的设计阶段需要考虑防止管线在正常运行时发生断裂；同时还要考虑管线一旦发生断裂，应在较短时间范围内止裂，以尽量减少损失。因此要求材料应具备足够低的韧脆转变温度。夏比摆锤冲击试验和落锤撕裂试验(DWTT)均是用来表征材料韧性的试验项目，主要用于金属材料的低温性能研究。虽然夏比摆锤冲击试验测量简单方便，试验成本也较低，但是对于高韧性、大壁厚的管线钢，普通夏比冲击试样尺寸过小，不能反映实际构件中的应力状态，而且结果分散性大，依据该方法所测得的韧脆转变温度，在一般情况下不能真正代表实物的脆化温度，其试验结果总是偏低。对于油气输送管而言，DWTT比夏比冲击试验更能接近材料的使用状态，反映其断裂的真实情况，20世纪60年代中期在API会议上提出并开始采用落锤撕裂试验方法对管线钢进行断口剪切面积的评定，断口剪切面积SA就成为防止管道脆性破坏的主要控制指标。

目前落锤撕裂(DWTT)试样的断口评定工作依据《GBT8363-2007铁素体钢落锤撕裂试验方法》的规定执行。试样尺寸为305mm×76.2mm×t(t为材料原壁厚)。在进行评定工作前，首先要确定评定断口的净截面（即断口的有效评判区）。需从锤击侧减去一个壁厚t的宽度作为锤击侧评定的起始t线（锤击侧t线1），然后将缺口端减去缺口深度5mm和一个壁厚t，(如果壁厚t>19mm，只减去19mm)作为缺口端评定的起始t线（缺口侧t线2），锤击侧t线1和缺口侧t线2之间的部分作为评定的有效区域，参照图1。《GBT8363-2007铁素体钢落锤撕裂试验方法》将落锤撕裂试样断口形貌分为两大类。如果断口呈现类似图1的形貌（韧性断口），则需要测量锤击侧t线1和缺口侧t线2之间韧性断裂区3的宽度A和长度B。

厚度t<19.0mm的试样按公式（1）计算剪切面积百分数，厚度t≥19.0mm的试样按公式（2）计算剪切面积百分数。

SA=(71-2t)t-0.75AB(71-2t)t×100...............(1)]]>

SA=33t-0.75AB33t×100...............(2)]]>

公式（1）和公式（2）中

SA—剪切面积百分数，%;