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原文传递 一种应力腐蚀裂纹萌生寿命预测方法
专利名称: 一种应力腐蚀裂纹萌生寿命预测方法
摘要: 本发明公开了一种应力腐蚀裂纹萌生寿命预测方法,包括以下步骤:1)将不锈钢试样制成U型形状;2)采用隔离层对不锈钢试样的非工作面进行包覆,将不锈钢试样浸泡在NaCl溶液中;3)采用三电极体系测量不锈钢试样的电化学反应过程中的电位与电流;4)测量不同残余应力表面的钝化区及稳态点蚀电位;获得不同残余应力条件下的孕育期t1;5)采用恒载荷或者恒应变方法测量不锈钢的应力腐蚀门槛值;6)确定蚀坑生长到rm的极化时间t2。本发明基于点蚀与应力腐蚀裂纹的关系,通过微纳尺度的亚稳点蚀来预测应力腐蚀裂纹萌生的临界蚀坑深度,准确地得到不锈钢试样发生应力腐蚀裂纹萌生的寿命,方法简单、方便,预测准确性高和成本低。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 广东;44
申请人: 广东工业大学
发明人: 关蕾;李雨;张永康;王冠
专利状态: 有效
发布日期: 2019-01-01T00:00:00+0800
申请号: CN201810908943.2
公开号: CN109085213A
代理机构: 广东广信君达律师事务所 44329
代理人: 杨晓松
分类号: G01N27/26(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/26
申请人地址: 510062 广东省广州市大学城外环西路100号
主权项: 1.一种应力腐蚀裂纹萌生寿命预测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、将不锈钢试样制成U型形状;步骤2、采用隔离层对不锈钢试样的非工作面进行包覆,将不锈钢试样浸泡在NaCl溶液中,隔离层隔绝溶液与不锈钢的非工作面接触;步骤3、采用三电极体系测量不锈钢试样的电化学反应过程中的电位与电流;步骤4、测量不同残余应力表面的钝化区及稳态点蚀电位;在钝化区间选取等差数列排列的电位值进行恒电位极化测量不锈钢亚稳点蚀暂态信号,以测量到亚稳态转变为稳态蚀坑时的ipit和rpit的值,并获得不同残余应力条件下亚稳态转变为稳态点蚀时的电位值、孕育期t1以及残余应力与亚稳态转变为稳态点蚀的临界ipit和rpit的关系;步骤5、采用恒载荷或者恒应变方法测量不锈钢的应力腐蚀门槛值KISCC;并根据断裂力学理论得出点蚀坑应力强度因子其中,Ф为点蚀坑形状因子参数,kt为应力集中系数,Δσ为应力大小,a为点蚀坑尺寸深度。当点蚀坑产生的应力强度因子大于应力腐蚀门槛值,即Kpit≥KISCC时,点蚀向微裂纹转化,根据测量的KISCC得到点蚀坑转化为裂纹的临界尺寸rm;步骤6、根据步骤4的临界ipit和rpit的值确定蚀坑生长到rm的极化时间t2,根据法拉第定律,ipit和rpit的计算方法如下:其中Q为最大的单个亚稳点蚀溶解电量,M为摩尔质量,z为平均价电子数,ρ为合金密度,F为法拉第常数,Ipeak为最大暂态电流幅值;极化时间t2的计算方法如下:其中,M为摩尔质量,ρ为合金密度,F为法拉第常数,z为平均价电子数;步骤7、不锈钢试样发生应力腐蚀裂纹萌生的寿命t为该电位下亚稳点蚀生长到稳态点蚀的临界rpit尺寸的孕育期t1+蚀坑从rpit尺寸生长到rm的极化时间t2;即t=t1+t2。
所属类别: 发明专利
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