研究核材料（使用寿命）------多多交流

bairoe · 发表于 2014-10-8 11:05:05

核材料主要是在超纯水的环境下，研究对材料的腐蚀状况，核工业使用的材料由于特殊的工作环境，使得它的材料必须具有更好的使用特性，一般情况下使用的材料尽量保证一次性，中途不更换，这样既保证了使用时候的安全性，也对材料本事提出了更高的要求，因此我们要模拟材料本身在这种环境下的特性，尽可能的推算出材料的使用寿命，一般情况这时候就要时候慢应变速率应力腐蚀设备，来模拟真实的环境，一般选用日本和美国的设备（现在使用的情况，国内外还是以日本设备为主，美国的设备在使用情况上还是没有得到用户的满意），据我了解现在国内已有一家单位，也可以做。但是使用这样的设备只能模拟真实的环境。

国际上现在研究材料的使用寿命，选用CT试样，进行这类试验（要比普通的c环试验成本大很多）

比起早期使用引伸计或摄像方式测裂纹长度的方式，现在国际上也选用电位法进行裂纹长度的测量（叫做DCPD裂纹扩展测量系统）
1试验过程中采用直流电压降的方法（DCPD）动态检测裂纹萌生及扩展过程，可得到裂纹长度－时间（a/W-Time）曲线。
2可测试紧凑拉伸（CT）试样，常用0.5T试样。
3裂纹扩展分辨率可达1µm（根据扩展速率曲线决定），绝对分辨率可达20µm。
4可进行恒K控制，自动调整加载力的中值和R值。

应力腐蚀的介绍

机械设备零件在应力（拉应力）和腐蚀介质的联合作用下，将出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，导致设备和零件失效，这种现象称为应力腐蚀开裂
   根据介质的主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐及含氧水等，而分别称为氯裂（氯脆或氯化物开裂）、碱裂（碱脆）、硝裂（硝脆）及氧裂（氧脆）等。
   应力腐蚀开裂与单纯由机械应力造成的开裂不同，它在极低的负荷应力下也能产生开裂；它与单纯由腐蚀引起的开裂也不同，腐蚀性极弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。其全面腐蚀常常很轻，而且没有变形预兆，即发生突然断裂，应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。
   机械设备和部件发生应力腐蚀开裂（SCC）必需同时满足材料、环境、应力三者的特定条件。根据应力加载的方法不同，应力腐蚀试验方法主要分为四类：
（1）恒变形法
给予试样一定的变形，对其在试验环境中的开裂敏感性进行评定。
（2）恒载荷法
   即把单轴拉伸型的试样沿轴向施加应力,在腐蚀介质中试验,比较断裂时间的长短,或利用应力与断裂时间的关系曲线,来提出应力腐蚀开裂的临界应力σscc.
（3）慢应变速率法
   是在专门设计的慢应变速率应力试验机上，使试样在腐蚀介质中以一定的应变速度拉伸，直至断裂。分析试样的破断情况和断口特征等，以评定其应力腐蚀开裂敏感性。
（4）断裂力学法
   使用楔形张开加载型试样进行研究，以预先制有裂纹的试样给以各种K值，测定裂纹停止扩展的临界值KISCC。
其标准有：GB/T4157－1984《金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法》GB/T17898－1999《不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法》
GB/T10126－1988《铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法
可产生应力腐蚀破坏的金属材料－环境的组合主要有以下几种：
（1）奥氏体不锈钢
氯离子、氯化物+蒸气、硫化氢、碱液等；
（2）碳钢及低合金钢介质为碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸；
（3）含钼奥氏体不锈钢
碱液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸铜的水溶液等；
（4）黄铜
氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等；
（5）钛
含盐酸的甲酸或乙醇、熔融氯化钠；
（6）铝
湿硫化氢、含氢硫化氢、海水。