SSC应力腐蚀试验技术文章

 

SSC应力腐蚀试验技术文章

应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。应力腐蚀一般认为有阳极溶解和氢致开裂两种。常见应力腐蚀的机理是：零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。 应力腐蚀样品要求按照客户提供的样品加工成标准样

 

SSC硫化氢应力腐蚀测试标准有：

NACE TM ：金属在H2S环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀。

 

NACE MR ：石油和天然气工业 油、气生产中含硫化氢(H2S)环境下使用的材料 耐裂化材料选择的一般原则。

 

GB/T：金属在硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂实验室试验。

 

ISO ：石油和天然气工业 油、气生产中含硫化氢(H2S)环境下使用的材料 耐裂化材料选择的一般原则。

 

SY/T ：天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求。

 

GB/T                绝热材料对奥氏体不锈钢外部应力腐蚀开裂的试验方法

　　

ASTM G35-1998(2010)       测定不锈钢及有关镍铬铁合金对于连多硫酸应力腐蚀破裂敏感性的规程

　　

ASTM G38-2001(2013)       C-环形应力腐蚀试样的制作和使用的标准实施规程

　　

ASTM G41-1990(2013)       测定金属在热盐环境下应力断裂敏感性ASTM

　　

G44-1999(2013)       在3.5%氯化钠溶液中用交替浸渍法评定金属及合金的抗应力腐蚀破裂

　　

ASTM G49-1985(2011)       直接张力应力腐蚀试验样品的制备及使用规程

　　

ASTM G44-1999(2013)

　　

ASTM G44-1999(2013)

　　

检测方法概要：交替浸渍测试按循环周期金相间浸试验，循环周期为每小时在3.5%NaCl溶液中浸泡10分钟，接着在溶液外暴露50分钟，在这50分钟里，试样表面允许处于干燥状态。每天进行24个循环。总的循环天数取决与所测试的样品，铝合金和钢铁的循环时间是20天到90天，或者更长。循环时间主要由合金对盐水的耐腐蚀性能来决定。

 

　　

ASTM G44-1999(2013)

　　

试验步骤：

　　

1.循环周期 采用循环周期金相间浸试验，循环周期为每小时在溶液中浸泡10分钟，接着在溶液外暴露50分钟，，在这50分钟里，试样表面允许处于干燥状态。每天进行24个循环。总的循环天数为制定的时间或直至失效为止。除了更换溶液和观察试样外，试验不允许中断。

　　

2.样品干燥  对于空气循环而言，没有固定的操作程序，也不可能建立，除非是采用标准的进入设备和试验箱。其目标只是要保证样品在50min内可以慢慢的干燥。因为表面情况不一样，所以样品会以不同的速率干燥。没有腐蚀产物积累的样品会在15min左右干燥。而有腐蚀产物和溶液积累ude样品则允许在40min左右干燥。

　　

3.各种合金的同时试验为了程度保证重现性，不允许将不同基体的合金如Al，Cu，Mg等放在同意溶液中。为避免溶液中产生的电偶腐蚀，不能将高含量合金成分和低含量合金成分的合金放在同一溶液中。

　　

4.测试周期测试周期取决于合金本身的耐腐蚀性、测试样品的组成以及试验的目标。合适的测试周期是能够与实际使用情况关联起来，又要避免出现第四部分所提到干扰情况。当测试的目的是为了控制产品质量时，测试周期应该按产品规范或标准中的要求进行。

　　

5.样品清洗在暴露试验结束后，应尽可能快的用水清洗试样，因为样品上处于潮湿状态的腐蚀产物和溶液仍然会继续腐蚀样品。应尽可能的使用推荐方法清洗样品。