什么是氨氣應(yīng)力腐蝕測(cè)試?
氨氣應(yīng)力腐蝕測(cè)試(Ammonia Stress Corrosion Testing)是一種通過(guò)模擬材料在氨氣(NH?)環(huán)境中受應(yīng)力作用時(shí)的腐蝕行為,評(píng)估材料在特定條件下抵抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)能力的試驗(yàn)方法。該測(cè)試主要用于檢測(cè)金屬材料(如銅合金、不銹鋼、鋁合金等)在含氨氣體環(huán)境下因應(yīng)力和腐蝕共同作用導(dǎo)致的裂紋萌生和擴(kuò)展風(fēng)險(xiǎn)。
一、測(cè)試要求
氨氣應(yīng)力腐蝕測(cè)試的核心要求涵蓋環(huán)境條件、樣品制備、測(cè)試流程及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,具體如下:
1.環(huán)境條件
氨氣濃度:
氨氣濃度需根據(jù)材料類(lèi)型和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定,常見(jiàn)范圍為 35% NH? + 5% H?O + 60% 空氣。
其他標(biāo)準(zhǔn)中可能要求 1%~5% NH? 的低濃度環(huán)境(如光伏組件測(cè)試)。
溫度:
通常控制在 34±2℃或 25±3℃。 特殊材料(如銅合金)可能要求 室溫(23±5℃)。
濕度:
高濕度環(huán)境(如 ≥95% RH)以加速腐蝕反應(yīng)。
暴露時(shí)間:
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試周期為 4h~10d,特殊場(chǎng)景可延長(zhǎng)至 100d
2. 樣品要求
材料類(lèi)型:
常見(jiàn)測(cè)試材料包括 銅合金(黃銅、青銅)、不銹鋼、鋁合金、鈦合金等
需提供材料成分、制造工藝(如鑄造、鍛造、焊接、熱處理)及歷史使用環(huán)境。
樣品制備:
無(wú)缺陷:表面無(wú)裂紋、劃痕或其他初始損傷。
應(yīng)力狀態(tài):樣品需預(yù)加載應(yīng)力(如拉伸、彎曲)以模擬實(shí)際使用中的應(yīng)力條件。
尺寸與形狀:符合標(biāo)準(zhǔn)要求(如管材直徑≤75mm,試樣長(zhǎng)度≥150mm,資料。
預(yù)處理:清洗表面油污、氧化層,避免雜質(zhì)干擾測(cè)試結(jié)果。
3. 測(cè)試流程
樣品準(zhǔn)備:
清洗、打磨樣品表面,記錄初始質(zhì)量或尺寸。
施加預(yù)應(yīng)力(如拉伸至特定載荷)。
環(huán)境暴露:
將樣品置于密閉試驗(yàn)箱內(nèi),通入氨氣并調(diào)節(jié)溫度、濕度至設(shè)定值。
暴露過(guò)程中需定期檢查氣體濃度和環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定性。
觀察與記錄:
定期(如每24小時(shí))觀察樣品表面裂紋、腐蝕產(chǎn)物等變化。
使用顯微鏡、X射線或超聲波檢測(cè)裂紋萌生及擴(kuò)展情況。
結(jié)果分析:
計(jì)算裂紋萌生時(shí)間、裂紋擴(kuò)展速率、斷裂強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo)。
對(duì)比測(cè)試前后材料的機(jī)械性能(如拉伸強(qiáng)度保留率)。
二、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
不同行業(yè)和材料類(lèi)型對(duì)應(yīng)不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),以下是常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn):
標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng) | 適用范圍 |
GB/T 10567.2-2007 | 銅及銅合金加工材殘余應(yīng)力檢驗(yàn)(氨熏試驗(yàn)法) |
ASTM G36 | 金屬材料在氨氣環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕行為測(cè)試(通用方法) |
IEC 62716:2013 | 光伏組件氨氣腐蝕測(cè)試(適用于太陽(yáng)能電池板) |
GB 5135.1-2019 | 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)灑水噴頭的氨應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) |
DIN 50916-2:1985 | 銅合金應(yīng)力腐蝕裂紋試驗(yàn)(成分檢驗(yàn)) |
YS/T 814-2012 | 黃銅制成品應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法(鑄造、鍛造、焊接件) |