[实用新型]一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样有效

专利信息
申请号: 201420104045.9 申请日: 2014-03-09
公开(公告)号: CN203719995U 公开(公告)日: 2014-07-16
发明(设计)人: 薛河;陈政;李永强;崔英浩;龚晓燕 申请(专利权)人: 西安科技大学
主分类号: G01N1/28 分类号: G01N1/28;G01N3/08
代理公司: 西安创知专利事务所 61213 代理人: 谭文琰
地址: 710054 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 不锈钢 应变 氧化 老化 规律 测试 试样
【说明书】:

技术领域

实用新型属于材料力学性能分析技术领域,尤其是涉及一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样。

背景技术

我国制造业的迅猛发展,使得在航空、航天、交通运输、化工、机械、材料、能源等各工程领域使用的机械结构不断向着大型化、精密化和高参数化方向发展,工作条件也越来越苛刻,而裂纹萌生、扩展和断裂是影响重要机械结构寿命和安全服役的重要因素之一。为了提机械结构的耐腐蚀性,不锈钢被大量使用,其耐腐蚀性主要是由于钢表面的富络氧化膜(钝化膜)的形成。然而,研究和实践表明,不锈钢作为易产生氧化膜的金属材料,在某些特定介质环境中由于氧化膜的局部损坏,特别是由于焊接接头的工艺特点,可能会存在各种类型的裂纹缺陷,在应力腐蚀环境的作用下,这些裂纹缺陷会产生应力腐蚀开裂(SCC),这种SCC裂纹随时间不断扩展,最终会将关键的机械结构和设备带到一个极其危险边缘的地步。

有研究表明,当裂纹向金属基体深处发展时,应力集中于裂纹尖端,金属材料在应力和腐蚀介质的共同作用下,裂纹前端金属表面的氧化膜受到破坏,对于未破坏的仍具有裂尖氧化膜覆盖的部位来说,这些破坏部位成为阳极,该阳极金属就会形成离子被溶解,而阳极比阴极面积小的多,所以阳极电流密度很大,裂纹尖端很快被腐蚀形成一个沟形裂纹,由于沟形裂纹的形成使得已经溶解掉的裂尖氧化膜的有效应力很快消失,随着沟形裂纹的扩展,裂尖氧化膜逐渐溶解,从而使裂纹尖端向前推移,金属基体表面重新生成裂尖氧化膜,这种循环过程使得裂纹不断扩展,并最终导致构件失效。为了更好地研究应力腐蚀开裂对裂纹扩展的影响,需要知道机械构件高应变区基体金属与表面氧化膜的老化规律,从而才能更好地研究应力腐蚀开裂过程。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样,其结构简单,设计合理,加工制作方便,对高应变区氧化膜老化规律测试简单便捷,测试效果好且测试效率高,实用性强,使用效果好,便于推广使用。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样,其特征在于:包括由不锈钢材料制成的紧凑拉伸试样本体,所述紧凑拉伸试样本体中间位置处的一侧设置有缺口,紧凑拉伸试样本体上设置有关于缺口对称的第一销孔和第二销孔,所述缺口内的上表面从外至内依次为第一上水平面、第一上圆弧凹面、第二上水平面、第二上圆弧凹面和第三上水平面,所述缺口内的下表面从外至内依次为第一下水平面、第一下圆弧凹面、第二下水平面、第二下圆弧凹面和第三下水平面,所述第三上水平面与第三下水平面之间为圆弧凸面,所述第一上水平面左侧边线和第一上水平面右侧边线之间的距离与第一下水平面左侧边线和第一下水平面右侧边线之间的距离相等,所述第一上圆弧凹面和第一下圆弧凹面的曲率半径相等,所述第二上水平面左侧边线和第二上水平面右侧边线之间的距离与第二下水平面左侧边线和第二下水平面右侧边线之间的距离相等,所述第二上圆弧凹面和第二下圆弧凹面的曲率半径相等,所述第三上水平面左侧边线和第三上水平面右侧边线之间的距离与第三下水平面左侧边线和第三下水平面右侧边线之间的距离相等,所述圆弧凸面与紧凑拉伸试样本体前表面相交的曲线以及圆弧凸面与紧凑拉伸试样本体后表面相交的曲线均为半圆曲线。

上述的一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样,其特征在于:所述紧凑拉伸试样本体的长度为62.5mm,紧凑拉伸试样本体的宽度为25mm,紧凑拉伸试样本体高度为60mm。

上述的一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样,其特征在于:所述第一销孔和第二销孔的截面均为圆形,第一销孔的截面直径和第二销孔的截面直径相等且均为12.5mm,所述第一销孔的圆心和紧凑拉伸试样本体左侧面之间的距离与第二销孔的圆心和紧凑拉伸试样本体左侧面之间的距离相等且均为12.5mm,所述第一销孔的圆心和第一上水平面之间的距离与第二销孔的圆心和第一下水平面之间的距离相等且均为8.5mm。

上述的一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样,其特征在于:所述半圆曲线构成的半圆的半径为0.002mm-0.05mm。

上述的一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样,其特征在于:所述圆弧凸面的曲率半径为10mm-60mm。

上述的一种不锈钢高应变区氧化膜老化规律测试试样,其特征在于:所述第一上水平面和第一下水平面之间的距离为18mm,第一上水平面左侧边线和第一上水平面右侧边线之间的距离与第一下水平面左侧边线和第一下水平面右侧边线之间的距离均为10mm。

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