[发明专利]一种高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验的装置及方法

说明书

本发明公开了一种高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验的装置，包括万能试验机和与万能试验机通过夹持器夹持的应力腐蚀实验箱，应力腐蚀实验箱包括双层玻璃圆筒与双层玻璃圆筒密封连接的上塞头和下塞头，上塞头开设有上塞头试样通孔和配合冷凝装置的冷凝装置通孔，下塞头开设有下塞头试样通孔，上塞头试样通孔和下塞头试样通孔与应力腐蚀实验样品密封连接；另外，本发明还公开了一种应力腐蚀实验的方法，该方法是将应力腐蚀实验样品和腐蚀性液体装入应力腐蚀实验箱后使用万能试验机进行加载，得到了加载后的实验样品和数据。本发明避免了万能试验机与腐蚀性液体接触，实现了在高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验，能够实现精确加载和实时观测。

技术领域

本发明属于应力腐蚀性能测试技术领域，具体涉及一种高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验的装置及方法。

背景技术

由腐蚀环境和静态拉应力的同时作用而引起的金属侵蚀，常导致裂纹的形成，引起金属结构承载性能明显下降。

供评定金属应力腐蚀性能使用的方法是多样的，在某些情况下，每一种方法具有各自的特殊优点，在做应力腐蚀实验计划前，必须决定哪一种方法的实验是合适的，这取决于实验目的和所需的信息，某些实验仅仅是对工厂工程师很有价值并试图尽可能重复现役条件，可以选用较简单的实验方法，例如U型弯曲实验、C型环实验；相反，在需要对应力腐蚀开裂机理开展深入分析时，例如分析临界应力、裂纹扩展速率时，必须使用相对复杂的实验步骤，常用方法为恒应力拉伸和应变速率为1×10^-4s^-1～1×10^-6s^-1的慢应变速率拉伸实验。

目前，对于金属材料在高温液相环境中的应力腐蚀实验方法主要是相对简单的U型弯曲实验、C型环实验，具体可参考GB/T 105-6-1788《铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀实验方法》，但此类方法仅提供一种粗略的应力腐蚀性能评价方案，无法实现应力的精确控制，更无法得出金属材料在应力腐蚀条件下的临界应力、裂纹扩展速率等关键性能指标，实验结果的参考性远不及慢应变速率拉伸实验，此外，目前针对高温液相环境中的应力腐蚀实验方法，液相环境多为水和盐溶液，而对于在腐蚀性液相(如强酸、强碱)中的金属材料应力腐蚀实验测试，目前尚无成熟的测试方法，另外，现有技术中虽有利用万能试验机进行应力腐蚀实验的方法和装置，但是现有技术中使用的装置及方法并不适用于高温液相腐蚀性环境下的应力腐蚀性能测试。

人们迫切希望获得一种实现金属材料在高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验的装置及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验的装置，该装置避免了万能试验机与腐蚀性液体接触，实现了在高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验；本发明还提供了一种高温液相腐蚀环境中进行应力腐蚀实验的方法，能够提供多种加载方式，对加载实现了精确控制，实现了实时观测，能够输出应力应变曲线等关键数据。