Способ измерения скорости роста трещины при коррозионно- механических испытаниях металлических конструкционных материалов
Изобретение относится к способа.м коррозионных испытаний металлических конструкционных материалов, а именно испытаний на склонность к коррозионному растрескиванию и коррозионной усталости. Цель изобретения - повышение точности измерения. Образец с исходной трещиной помещают в коррозионную среду, нагружают до начала роста трещины, проводят электрохимическую поляризацию образца и измеряют электросопротивление образца, по которому определяют скорость роста трещины, при этом поляризацию образца проводят путем подсоединения его к источнику поляризующего тока в двух точках, расположенных по разные стороны трещины, посредством двух электросопротивлений, включенных параллельно. 2 ил. SS
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
4 G 01 N 17/00
ВСЕСОН) Зй 4 Я
I 13 „" „,13
ЬКБЛНЭТИЫ4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М А BTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4199390/25-28 (22) 24.02.87 (46) 30.07.88. Бюл. № 28 (71) Институт физической химии АН СССР (72) В. А. Маричев и С. А. Шипилов (53) 620.194.2 (088.8) (56) Розенфельд И. Л., Афанасьев К. И., Грибанова Л. И. и др. Установка для исследования коррозионного растрескивания.—
Защита металлов, 1973, № 6, с. 732—
735. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ
РОСТА ТРЕЩИНЫ ПРИ КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
„„80щ, 1413488 А 1 (57) Изобретение относится к способам коррозионных испытаний металлических конструкционных материалов, а именно испытаний на склонность к коррозионному растрескиванию и коррозионной усталости.
Цель изобретения — повышение точности измерения. Образец с исходной трещиной помещают в коррозионную среду, нагружают до начала роста трещины, проводят электрохимическую поляризацию образца и измеряют электросопротивление образца, по которому определяют скорость роста трещины, при этом поляризацию образца проводят путем подсоединения его к источнику поляризующего тока в двух точках, расположенных по разные стороны трещины, посредством двух электросопротивлений, включенных параллельно. 2 ил.
1413488
Формула изобретения
Изобретение относится к способам коррозионных испытаний металлических конструкционных материалов, а именно к испытаниям на склонность к коррозионному растрескиванию и коррозионной усталости.
Цель изобретения — повышение точности измерения.
На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа измерения скорости роста трещины путем измерения электросопротивления центральной части образца с трещиной; на фиг. 2 схематично показана запись, получаемая на диаграммной ленте электронного потенциометра при измерении длины растущей трещины (электросопротивления) и определении скорости V роста трешины как тангенса угла я наклона кривой !.I=f (время) — V=tgn по способу-прототипу (а) и по предлагаемому способу (б).
Устройство, реализующее предлагаемый способ содержит образец 1, электрод 2 сравнения, двойной мост 3, соединенный с электронным потенциометром 4 и микровольтмикроамперметром 5, стабилизированный источник 6 тока, электрохимическую ячейку 7, потенциостат 8, вспомогательный электрод 9.
Способ осуществляют следующим образом.
Образец с исходной трещиной помешают в коррозионную среду, нагружают до начала роста трещины, проводят электрохимическую поляризацию образца и измеряют электросонротивление образца, по которому определяют скорость роста трещины.
При этом поляризацию образца проводят путем подсоединения его к источнику поляризуюшего тока в двух точках, расположенных на разные стороны от трещины, посредством двух электросопротивлений, включенных параллельно. Величины
RI и К электросопротивлений подбирают таким образом, чтобы включение электрохимической поляризации не вызывало изменения электросопротивления ненагруженного образца, что позволяет в . ходе эксперимента повысить точность измерения скорости роста трещины в условиях поляризации. Одно из сопротивлений целесообразно сделать переменным.
Прил ер. Исследовали влияния электрохимической поляризации на скорость роста трещин при коррозионном растрескивании и коррозионной усталости высокопрочной стали Л11РЗМЗФ2 в растворе
0,05 М !х!аХОз и титанового сплава
ТС6 в 9%-ном растворе FeClq. Для проведения испытаний использовали установку, состоягцую из двух электрических схем: схемы для поляризации образца от потенциостата 8 и схемы измерения электросопротивления образца с трещиной. Для устранения взаимных паразитных наводок, следствием которых является изменение электросопротивления образца в момент включения (и выключения) поляризации при неизменной длине трещины, что выражается в появлении «отброса» д !(и ьГ) на диаграммной ленте электронного потенциометра (см. фиг. 2а), образец 1 (рабочий электрод) подсоединяли к источнику 6 поляризуюшего тока (П-5848) в двух точках, расположенных по разные стороны от трещины, посредством электросопротивлений RI и R, включенных параллельно. Образец 1 с исходной трещиной помешали в коррозионную среду, выдерживали до стабилизации значения потенциала коррозии, проводили поляризацию образца на максимальную величину из исследуемого диапазона потенциалов. Значения RI и R подбирали таким образом, чтобы включение электрохимической поляризации не вызывало изменения элекросопротивления ненагруженного образца 1.
Это позволило в ходе экспериментов избавиться от эффекта «отброса». Значения элекросопротивлений RI u Rp составляют несколько Ом, при этом RI=Rg, так как практически невозможно обеспечить полную симметрию в расположении электродов 1, 2 и 9 относительно трещины. Принято, что
RI=2 Ом и Rg=2+-0,1 Ом.
Из схемы на фиг. 1 видно, что при определении скорости роста трещины (Ъ .) в условиях электрохимической поляризации по способу-прототипу появление «отброса» создает неопределенность в установлении наклона кривой 1. =!(время), что не позволяет достаточно точно определить значение V. V.=tga. или tgn . Например, при исследовании влияния катодной поляризации на скорость роста трещины при коррозионной усталости сплава ТС6 в 9% ном растворе FeClq установлено, что при поляризации до +0,.1 В (плотность поляри зуюшего тока 5 мЛ, см ) скорость,V роста трещины, расчитанная по tga, составляет
5,3 10 мм/цикл, а по tgnz — 3,7 °
° 10 мм/цикл, т. е. известный способ позволяет определить значение V„с точHocTbIo 35%: Vpi= (4,5+0,8) 10 мм/цикл.
Присоединение образца к потенциостату 8 по предлагаемому способу (в двух точках по разные стороны от трещины посредством двух параллельных сопротивлений) полностью устраняет эффект «отброса» (см. фиг. 2). В результате полностью исчезает неопределенность в измерении скорости роста трещины в условиях поляризации: Ъ „— tgà. В рассматриваемом примере V„=4,0 10" мм/цикл.
Способ измерения скорости роста трещины при коррозионно-механических испытаниях металлических конструкционных материалов, по которому образец с исходной трешиной помешают в коррозионную
1413488
Стр о — Мю анш 5клюиенияпцляризации х — МПИЕНЩ 5ыклюцению пояриза и
Составитель В. Лапин
Редактор E. Конча Техред. Верес Корректор С. Черни
3 а к а з 3775, 45 Тираж 8-17 Подписавi
ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изопрстеиий и открытии
113035, Москва. Ж вЂ” 35, Раугпская иап., д. 4 5
Производственно-полиграфическое предприят,,е, г Ужгород. x i Проектная. -1 среду, нагружают до начала роста трещины, проводят электрохимическую поляризацию образца и измеряют электросопротивление образца, по которому определяют скорость роста трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поляризацию образца проводят путем присоединения его к источнику поляризующего тока в двух точках, расположенных по разные стороны от трещины, посредством двух электросоп ротивлен и й, включенных параллельно.
