度即可認(rèn)為拉伸試樣I達(dá)到預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力。在預(yù)緊過(guò)程中，根據(jù)試驗(yàn)需要，可以選擇在旋緊螺母2預(yù)緊端采用壓縮彈簧3或不采用壓縮彈簧3，其中壓縮彈簧3采用是為了確保載荷的恒定，但需要在試驗(yàn)之前對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。此外，在應(yīng)力敏感環(huán)境中取出試樣時(shí)，對(duì)未發(fā)生破斷的試樣，可以采集其應(yīng)變數(shù)據(jù)，對(duì)比放入環(huán)境前、后的拉伸載荷變化。
[0041]在步驟四中，將受到該預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力的拉伸試樣I放置于密封的高壓釜6中，如圖3所示，向高壓釜6中充入實(shí)驗(yàn)介質(zhì)并加熱該高壓釜6以模擬應(yīng)力敏感環(huán)境，該拉伸試樣I在高壓釜6中放置設(shè)定的時(shí)間。常見(jiàn)的應(yīng)力敏感環(huán)境如高壓氫氣、強(qiáng)腐蝕環(huán)境等，一般屬于與外界環(huán)境隔絕的封閉環(huán)境。在本實(shí)施例中將受到該預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力的拉伸試樣I放置于高壓釜6中，試驗(yàn)的時(shí)間可以根據(jù)環(huán)境的嚴(yán)苛程度進(jìn)行選定，如24h、96h、720h、100h等。以高壓氫環(huán)境中(高壓釜6中充入氫氣)的恒載荷拉伸試驗(yàn)為例，恒載荷拉伸實(shí)驗(yàn)裝置4、高壓釜6需要在實(shí)驗(yàn)前利用酒精進(jìn)行清理，然后對(duì)高壓釜進(jìn)行密封，密封完畢后利用氮?dú)鈱?duì)高壓釜進(jìn)行清掃置換，氮?dú)庵脫Q后系統(tǒng)含氧量不超過(guò)3%。隨后對(duì)高壓釜6抽真空，真空度以不大于3Pa為合格。抽真空后開(kāi)始向高壓釜6內(nèi)充氫氣(氫氣純度不低于99.999%)，如無(wú)泄壓現(xiàn)象出現(xiàn)，即可對(duì)高壓釜6進(jìn)行加熱。在本實(shí)施例中，所述應(yīng)力敏感環(huán)境采用在與外界隔絕密封的高壓釜6中充入實(shí)驗(yàn)介質(zhì)并加熱的方式獲得，該實(shí)驗(yàn)介質(zhì)可以為高純氫氣或腐蝕性液體等，高壓釜6也可以為其他的密封容器。待系統(tǒng)溫度、壓力穩(wěn)定后開(kāi)始計(jì)時(shí)，在高壓氫環(huán)境中的試驗(yàn)時(shí)間為1000h。
[0042]在步驟五中，評(píng)定開(kāi)裂敏感性最常用的參數(shù)是達(dá)到完全破斷所持續(xù)的時(shí)間，本試驗(yàn)推薦將拉伸試樣I處于不同的初始應(yīng)力下進(jìn)行，以確定其臨界應(yīng)力，即低于該應(yīng)力，試件不會(huì)出現(xiàn)完全破斷。對(duì)完全破斷的試樣，可以通過(guò)其破斷時(shí)的應(yīng)力、試件的延伸率、斷面收縮率等，評(píng)價(jià)材料力學(xué)性能指標(biāo)的變化。若試驗(yàn)完成后沒(méi)有出現(xiàn)完全破斷，則對(duì)試樣進(jìn)行裂紋檢查，試樣每單位長(zhǎng)度上的裂紋數(shù)，可用于比較開(kāi)裂敏感性尤其是氫致裂紋萌生的敏感性。如果使用這種方法，應(yīng)確定測(cè)定裂紋數(shù)目的方法，例如金相檢驗(yàn)試樣截面能夠發(fā)現(xiàn)肉眼看不見(jiàn)的小裂紋。注意，除了待評(píng)價(jià)的試驗(yàn)材料，應(yīng)當(dāng)選取一種典型的應(yīng)力環(huán)境敏感材料作為對(duì)比，通過(guò)對(duì)比性試驗(yàn)完成材料抗環(huán)境攻擊能力的評(píng)價(jià)。
[0043]下面詳細(xì)介紹本發(fā)明中的一種恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置，該恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置4含有第一安裝板41和第二安裝板42，第一安裝板41和第二安裝板42上下間隔設(shè)置，第一安裝板41和第二安裝板42之間通過(guò)第一支撐筋板44連接固定，第一安裝板41上設(shè)有第一安裝通孔45，第二安裝板42上設(shè)有與第一安裝通孔45相對(duì)應(yīng)的第二螺紋孔46，第一安裝通孔45的軸線與第二螺紋孔46的軸線重合，如圖1和圖2所示。
[0044]第一安裝板41和第二安裝板42均為圓形，第一安裝板41和第二安裝板42相互平行，第一支撐筋板44呈十字形，第一安裝板41的軸線、第二安裝板42的軸線和第一支撐筋板44的軸線重合，第一安裝板41和第二安裝板42之間形成四個(gè)扇形區(qū)域，第一安裝通孔45和第二螺紋孔46的位置與該扇形區(qū)域相對(duì)應(yīng)，如圖2所示，本實(shí)施例中，每個(gè)該扇形區(qū)域內(nèi)對(duì)應(yīng)的含有兩個(gè)第一安裝通孔45和兩個(gè)第二螺紋孔46，第一安裝通孔45的直徑大于等于第二螺紋孔46的直徑。
[0045]第二安裝板42位于第一安裝板41的下方，第一安裝板41的上方還設(shè)有保護(hù)板43，保護(hù)板43與第一安裝板41平行，保護(hù)板43與第一安裝板41之間通過(guò)第二支撐筋板47連接固定，第二支撐筋板47呈十字形，第二支撐筋板47和第一支撐筋板44的大小及形狀相同，沿第一支撐筋板44的軸向第二支撐筋板47和第一支撐筋板44的投影重合，保護(hù)板43為圓形，保護(hù)板43設(shè)有與該扇形區(qū)域相對(duì)應(yīng)四個(gè)扇形通孔，保護(hù)板43的厚度小于第一安裝板41和第二安裝板42的厚度。
[0046]在本實(shí)施例中，保護(hù)板43的厚度為5mm，第一安裝板41、第二安裝板42、第一支撐筋板44和第二支撐筋板47的厚度均為20mm，以保證加載時(shí)裝置具有足夠的剛度。該恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置4的制造材料應(yīng)具備較高的抵抗試驗(yàn)環(huán)境攻擊的能力。第一安裝板41和第二安裝板42之間的距離為12.5mm，第一安裝板41和保護(hù)板43之間的距離為17.5mm。
[0047]以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，不能以其限定發(fā)明實(shí)施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專(zhuān)利涵蓋的范疇。另外，本發(fā)明中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，所述應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法包括以下步驟: 步驟一、制備拉伸試樣(I); 步驟二、獲得拉伸試樣(I)的應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系； 步驟三、將拉伸試樣(I)安裝于恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置(4)，使拉伸試樣(I)受到預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力； 步驟四、將受到該預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力的拉伸試樣(I)放置于應(yīng)力敏感環(huán)境中； 步驟五、取出拉伸試樣(I)進(jìn)行性能測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，拉伸試樣⑴為棒狀拉伸試樣，拉伸試樣⑴的兩端設(shè)有外螺紋，拉伸試樣⑴中部的直徑小于拉伸試樣(I)兩端的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，在步驟二中，通過(guò)將拉伸試樣(I)的中部的表面貼應(yīng)變片(5)后放置于拉伸試樣機(jī)上施加拉伸載荷的方式獲得拉伸試樣(I)的拉應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，在步驟二中，在獲得拉伸試樣(I)的應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系之前還需要確定拉伸試樣(I)的抗拉強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，該恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置(4)含有第一安裝板(41)和第二安裝板(42)，第一安裝板(41)和第二安裝板(42)間隔設(shè)置，第一安裝板(41)和第二安裝板(42)之間通過(guò)第一支撐筋板(44)連接固定，第一安裝板(41)上設(shè)有第一安裝通孔(45)，第二安裝板(42)上設(shè)有與第一安裝通孔(45)相對(duì)應(yīng)的第二螺紋孔(46)，第一安裝通孔(45)的軸線與第二螺紋孔(46)的軸線重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，在步驟三中，先在拉伸試樣(I)的中部的表面貼所述應(yīng)變片(5)，然后使拉伸試樣(I)的一端穿過(guò)第一安裝通孔(45)后與第二螺紋孔(46)通過(guò)螺紋連接固定，拉伸試樣(I)的另一端安裝旋緊螺母(2)，使旋緊螺母(2)與第一安裝板(41)抵接或使旋緊螺母(2)通過(guò)壓縮彈簧(3)與第一安裝板(41)抵接，通過(guò)對(duì)旋緊螺母(2)進(jìn)行預(yù)緊以及觀察該應(yīng)變片使拉伸試樣(I)達(dá)到預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，在步驟四中，將受到該預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力的拉伸試樣(I)放置于密封的高壓釜(6)中，向高壓釜(6)中充入實(shí)驗(yàn)介質(zhì)并加熱該高壓Il (6)，該拉伸試樣(I)在高壓Il (6)中放置設(shè)定的時(shí)間。
8.一種恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于，該恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置為權(quán)利要求1中所述的恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置(4)，該恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置(4)含有第一安裝板(41)和第二安裝板(42)，第一安裝板(41)和第二安裝板(42)間隔設(shè)置，第一安裝板(41)和第二安裝板(42)之間通過(guò)第一支撐筋板(44)連接固定，第一安裝板(41)上設(shè)有第一安裝通孔(45)，第二安裝板(42)上設(shè)有與第一安裝通孔(45)相對(duì)應(yīng)的第二螺紋孔(46)，第一安裝通孔(45)的軸線與第二螺紋孔(46)的軸線重合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于，第一安裝板(41)和第二安裝板(42)均為圓形，第一安裝板(41)和第二安裝板(42)相互平行，第一支撐筋板(44)呈十字形，第一安裝板(41)的軸線、第二安裝板(42)的軸線和第一支撐筋板(44)的軸線重合，第一安裝板(41)和第二安裝板(42)之間形成四個(gè)扇形區(qū)域，第一安裝通孔(45)和第二螺紋孔(46)的位置與該扇形區(qū)域相對(duì)應(yīng)，第一安裝通孔(45)的直徑大于等于第二螺紋孔(46)的直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于，第二安裝板(42)位于第一安裝板(41)的下方，第一安裝板(41)的上方還設(shè)有保護(hù)板(43)，保護(hù)板(43)與第一安裝板(41)平行，保護(hù)板(43)與第一安裝板(41)之間通過(guò)第二支撐筋板(47)連接固定，第二支撐筋板(47)呈十字形，沿第一支撐筋板(44)的軸向第二支撐筋板(47)和第一支撐筋板(44)的投影重合，保護(hù)板(43)為圓形，保護(hù)板(43)內(nèi)設(shè)有與該扇形區(qū)域相對(duì)應(yīng)四個(gè)扇形通孔，保護(hù)板(43)的厚度小于第一安裝板(41)和第二安裝板(42)的厚度。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置，該方法包括以下步驟：步驟一、制備拉伸試樣(1)；步驟二、獲得拉伸試樣(1)的應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系；步驟三、將拉伸試樣(1)安裝于恒載荷拉伸試驗(yàn)裝置(4)，使拉伸試樣(1)受到預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力；步驟四、將受到該預(yù)設(shè)的拉應(yīng)力的拉伸試樣(1)放置于應(yīng)力敏感環(huán)境中；步驟五、取出拉伸試樣(1)進(jìn)行性能測(cè)試。該應(yīng)力敏感環(huán)境下試樣的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法能夠模擬金屬材料在應(yīng)力敏感環(huán)境中受恒載荷，從而評(píng)價(jià)材料抗環(huán)境劣化的能力。該試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置尤其適合在與外界環(huán)境隔絕的系統(tǒng)(如高壓氫環(huán)境)中開(kāi)展試驗(yàn)測(cè)試。
【IPC分類(lèi)】G01N3-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104880367
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510275558
【發(fā)明人】翟建明, 壽比南, 徐彤, 趙博, 宋明, 桂樂(lè)樂(lè), 路曉瑜
【申請(qǐng)人】中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日