27simn無縫鋼管氫脆試驗(yàn)方法
如果因熱處理或表面處理產(chǎn)生了滲氫，應(yīng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)驅(qū)趕，使構(gòu)件不至于因氫脆破壞失效。產(chǎn)生了氫脆也可以通過試驗(yàn)方法測(cè)定。
以前的航空部為測(cè)氫脆曾制訂過標(biāo)準(zhǔn)(HB5067)可供參考。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用延遲破壞的方法，試驗(yàn)和鑒定抗拉強(qiáng)度≥1275MPa的結(jié)構(gòu)鋼和高強(qiáng)度鋼經(jīng)電鍍和化學(xué)覆蓋工藝處理后的氫脆性能。
(1)方法原理
結(jié)構(gòu)鋼和高強(qiáng)度鋼由于氫和應(yīng)力的作用，在小于屈服強(qiáng)度的靜載荷下持續(xù)一定時(shí)間就會(huì)發(fā)生早期的脆性斷裂。
(2)氫脆27simn無縫管試樣的技術(shù)要求
主要有四點(diǎn)：
第一，試樣材料。應(yīng)用與產(chǎn)品零件相同的材料制作，熱處理至抗拉強(qiáng)度的上限(硬度與抗拉強(qiáng)度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系)。
第二，試樣的形狀和尺寸。延遲破壞的試樣形狀和尺寸應(yīng)符合下圖的規(guī)定，除圖中已注明的尺寸公差外，其他尺寸公差應(yīng)符合國家形位公差相關(guān)規(guī)定。
第三，試樣的制造。按圖沿材料的順纖維方向加工試樣，粗加工后熱處理至所要求的抗拉強(qiáng)度，然后精加工至規(guī)定尺寸，缺口用中軟細(xì)粒氧化鋁砂輪磨制。磨削時(shí)應(yīng)保證缺口根部半徑圓滑。磨削后投影檢查，確保缺口尺寸符合圖紙要求。逐根測(cè)量缺口根部直徑(圖中為φ4.5±0.05mm)的尺寸，并做好編號(hào)記錄。
缺口示意
第四，試樣在鍍蓋前都應(yīng)消除磨削應(yīng)力，消除應(yīng)力的溫度應(yīng)比該工件的回火溫度低10~20℃，同時(shí)要避開材料回火脆性區(qū)，以保證消除應(yīng)力后的試樣硬度不會(huì)下降。
(3)試驗(yàn)方法
按要求的鍍覆工藝對(duì)試樣進(jìn)行預(yù)備處理和鍍覆。帶有鍍層的試樣其缺口的鍍層厚度應(yīng)不小于12~18μm。鍍覆層應(yīng)一次完成，不允許退鍍或重復(fù)電鍍。鍍覆后，試樣應(yīng)盡快地(不超過3h)進(jìn)行除氫。除氫的規(guī)范應(yīng)符合工件或該鋼的鍍覆工藝規(guī)范的規(guī)定。
延遲破壞試樣根據(jù)總載荷可在適當(dāng)噸位的持久試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。加載時(shí)按鍍覆前缺口根部尺寸計(jì)算試樣的截面積。試樣承受的靜載荷數(shù)為未鍍覆試樣的缺口抗拉強(qiáng)度的75%，記錄斷裂時(shí)間。
未鍍覆試樣的缺口抗拉強(qiáng)度應(yīng)是3~5個(gè)試樣的平均值。
(4)結(jié)果評(píng)定
用6根平等的試樣進(jìn)行延時(shí)破壞試驗(yàn)，在規(guī)定的載荷下200h都不破斷，則認(rèn)為該鋼經(jīng)此鍍覆工藝氫脆性能合格。如果有一個(gè)試樣破斷時(shí)間小于200h則認(rèn)為氫脆性能不合格。
