Testning av långsam töjningshastighet

Slow strain rate testing ( SSRT ), även kallad konstant töjningshastighet dragprovning ( CERT ), är ett populärt test som används av forskare för att studera sprickbildning av spänningskorrosion . Det involverar en långsam (jämfört med konventionella dragtester) dynamisk töjning som appliceras med en konstant förlängningshastighet i den intressanta miljön. Dessa testresultat jämförs med de för liknande tester i en, känd för att vara inert, miljö. En 50-årig historia av SSRT har nyligen publicerats av dess skapare. Testet har också standardiserats och två ASTM-symposier ägnats åt det.

Effekt av töjningshastighet

Det viktiga kännetecknet för dessa tester är att töjningshastigheten är låg, till exempel förlängningshastigheter som väljs i intervallet från 10 ⁻⁸ till 10 ⁻³ s ⁻¹ . Valet av töjningshastighet är mycket viktigt eftersom känsligheten för sprickbildning kanske inte framgår av resultat av tester med för låg eller för hög töjningshastighet. För många materialmiljösystem används töjningshastigheter inom intervallet 10 ⁻⁵ - 10 ⁻⁶ s ^{−1 ;} Den observerade frånvaron av sprickbildning vid en given töjningshastighet bör dock inte tas som ett bevis på immunitet mot sprickbildning. Det finns kända fall där känsligheten för spänningskorrosionssprickor endast blev uppenbar vid töjningshastigheter så låga som 10 ^-8 eller 10 ^-9 s ^-1 . Metoden är dock mycket lämplig för mekanistiska studier, såväl som för relativ rangordning av känslighet för sprickbildning av olika legeringar, eller miljöernas aggressivitet och effekten av temperatur, pH, metallurgiskt tillstånd etc. Den snabbaste töjningshastigheten som fortfarande kommer att främja SCC för ett givet miljö-materialsystem kallas ibland för "kritisk töjningshastighet", några värden anges i tabellen:

Kritiska spänningshastigheter

Metallmiljösystem	Kritisk töjningshastighet, s −1
Aluminiumlegeringar - vattenhaltiga kloridlösningar	10 −4 till 10 −7
Kopparlegeringar - ammoniak/nitritlösningar	10 −6
Titanlegeringar - kloridlösningar	10 −5
Stål - lösningar av karbonater, hydroxider eller nitrater, eller flytande ammoniak	10 −6
Magnesiumlegeringar - kromat/kloridlösningar	10 −5
Rostfritt stål - kloridlösningar	10 −6
Rostfritt stål - högtemperaturvattenlösningar	10 −7

Vikten av andra testparametrar

Elektrodpotential och andra miljöfaktorer såsom temperatur, pH och luftningsgrad kan i hög grad påverka resultaten av detta accelererade spänningskorrosionssprickningstest, liksom provets ytfinish och metallurgiska tillstånd.

Utvärderingen av resultaten

De utvärderade parametrarna är:

• tid till provfel (t.ex. brott, eller från andra "fel"-kriterier)
• duktilitet (genom förlängning till fraktur eller minskning av området)
• slutlig draghållfasthet (från maximal belastning)
• area under töjnings-lastkurvan (som representerar brottenergin)
• procent av seg/spröd fraktur på brottytan
• tröskelspänning för sprickbildning

Resultaten av SSRT-testerna utvärderas med hjälp av förhållandet:

$\left[{\frac {\text{resultat från prov i testmiljö}}{\text{resultat från prov i inert miljö}}}\right ]$

Avvikelsen av förhållandet under enhet kvantifierar den ökade känsligheten för sprickbildning. Testet används bäst i kombination med elektrokemiska mätningar och andra spänningskorrosionssprickningstester.