[发明专利]一种耐应力腐蚀性能的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及应力腐蚀试验方法技术领域，更具体地说，是涉及一种耐应力腐蚀性能的检测方法。

背景技术

应力腐蚀裂纹故障是铝合金型材及板材焊接结构的常见故障，危害大。腐蚀环境、材料敏感性、结构应力是导致结构应力腐蚀裂纹故障发生的三要素，当腐蚀环境、结构应力不可避免时，为避免结构应力腐蚀裂纹故障的发生，只有提升材料的耐应力腐蚀性能。因此需采用适当的方法检验铝合金材料的耐应力腐蚀性能是否满足使用要求。

应力腐蚀试验方法是评价材料耐应力腐蚀性能的有效手段，关于铝合金型材及板材的应力腐蚀试验方法，在国内、外均有大量的研究，方法众多，其关键在于能否进行特定材料、腐蚀环境、结构应力组合的有效评价。目前，现有技术中的应力腐蚀试验方法通常为加速试验方法，通过采用更高的应力、更强的腐蚀环境、更高的试验温度等实现。并且，加速应力腐蚀试验要求与实际的工程应用具备可比性，过高或是过低的要求都是不合适的：要求过高，会导致满足工程应用的材料不合格，导致无材料可用或是增加材料的采购成本；要求过低，会导致满足试验要求的材料不能满足实际的工程服役要求，从而造成巨大的不良后果。

但是，现有技术中公开的加速试验方法还不能够满足与实际的工程应用具备较高可比性的要求，从而难以有效评价铝合金型材、板材及其焊接结构的耐应力腐蚀性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种耐应力腐蚀性能的检测方法，本发明提供的检测方法能够高效、准确的评价铝合金材料的耐应力腐蚀性能。

本发明提供了一种耐应力腐蚀性能的检测方法，包括以下步骤：

a)将CrO₃、重铬酸盐、氯化钠和水混合，得到腐蚀液；

b)将待测试样浸泡在步骤a)得到的腐蚀液中，进行应力腐蚀，得到出现裂纹时间，从而完成耐应力腐蚀性能的检测。

优选的，步骤a)中所述重铬酸盐选自K₂Cr₂O₇和/或Na₂Cr₂O₇。

优选的，步骤a)中所述CrO₃、重铬酸盐、氯化钠和水的质量比为(35～40)：(28～32)：(1～5)：1000。

优选的，步骤a)中所述混合的温度为20℃～30℃，时间为5min～30min。

优选的，所述腐蚀液的pH值为0.5～1.0。

优选的，步骤b)中所述待测试样为轨道车辆用铝合金材料；

所述待测试样的屈服强度为280MPa～320MPa。

优选的，步骤b)中所述浸泡的方式为连续浸泡。

优选的，步骤b)中所述应力腐蚀的方式为恒应变腐蚀；

所述恒应变腐蚀采用四点弯曲恒应变加载，加载挠度y＝σ(3H²-4A²)/12Et，其中，σ为应力，H为外支点间的距离，A为内外支点间的距离，E为弹性模量，t为待测试样厚度；所述σ的数值为待测试样的屈服强度的70％～80％。

优选的，步骤b)中所述应力腐蚀的方式为恒应力腐蚀；

所述恒应力腐蚀采用两端加载孔恒应力加载，加载负荷F＝σ(B×t’)，其中，σ为应力，B为试样横截面宽度，t’为试样横截面厚度；所述σ的数值为待测试样的屈服强度的70％～80％。

优选的，步骤b)中所述应力腐蚀的温度为88℃～92℃。

本发明提供了一种耐应力腐蚀性能的检测方法，包括以下步骤：a)将CrO₃、重铬酸盐、氯化钠和水混合，得到腐蚀液；b)将待测试样浸泡在步骤a)得到的腐蚀液中，进行应力腐蚀，得到出现裂纹时间，从而完成耐应力腐蚀性能的检测。与现有技术相比，本发明提供的检测方法是在进行大量应力腐蚀试验与实际应用的系统对比后获得的，与实际的工程应用具备较好的吻合性，实现了实际应用环境下结构的应力腐蚀加速试验模拟，并且检测时间短，从而能够高效、准确的评价铝合金材料的耐应力腐蚀性能。实验结果表明，采用本发明提供的检测方法得到的出现裂纹时间大于200h即可判定耐应力腐蚀性能合格，是轨道车辆用铝合金材料耐应力腐蚀性能检测的有效手段。

附图说明

图1为本发明中所述四点弯曲恒应变加载的示意图；

图2为本发明中所述恒应力铝合金待测试样的尺寸图。

具体实施方式