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在線客服 四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)在石油和天然氣工業(yè)中廣泛用于評(píng)估金屬抗硫化物應(yīng)力開裂和應(yīng)力腐蝕開裂的能力。 暴露在使用環(huán)境中的試樣表面承受拉伸應(yīng)力， 而另一表面承受壓縮應(yīng)力。 在規(guī)定的暴露時(shí)間內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)， 使用緊湊的加載夾具使試樣保持恒位移。 夾具的緊湊性能夠在試驗(yàn)容器中同時(shí)試驗(yàn)多個(gè)試樣。 盡管試驗(yàn)很簡(jiǎn)單， 但是仍然有很多因素可能影響試驗(yàn)結(jié)果。 本標(biāo)準(zhǔn)旨在建立可靠的試驗(yàn)方法， 以提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)性和再現(xiàn)性。 通過試驗(yàn)結(jié)果可以更可靠地對(duì)金屬性能、 環(huán)境相對(duì)侵蝕性進(jìn)行排序， 并為評(píng)定金屬的作業(yè)程序提供依據(jù)。 因此， 該標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)石油和天然氣行業(yè)的材料和防腐工程師， 以及提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)的試驗(yàn)站特別有益。
本標(biāo)準(zhǔn)最初由四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)方法 494 工作組于 2016 年編制， 該工作組由石油和天然氣生產(chǎn)—冶金專業(yè)技術(shù)組（STG） 32 管理。 本標(biāo)準(zhǔn)是在 STG 32 的贊助下出版的。
第 1 節(jié)： 概述
1.1 本文件提供了四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)使用的指南， 該指南旨在評(píng)估金屬， 包括碳鋼、 低合金鋼和耐腐蝕合金（CRA） 的抗應(yīng)力腐蝕開裂和硫化物應(yīng)力開裂的能力。 本文的重點(diǎn)是四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的方法。作業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果的上下文由最終用戶負(fù)責(zé)， 并在 NACE MR0175/ISO 1 15156. 1-3中進(jìn)行了討論。
第 2 節(jié)： 原理
2.1 四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)是一種恒位移試驗(yàn)， 通過將梁試樣支撐在兩個(gè)加載滾軸（承力筒） 上， 并通過另外兩個(gè)加載滾軸施加荷載， 使試樣的一面處于拉伸狀態(tài)（內(nèi)滾軸之間均勻受力）， 另一面處于壓縮狀態(tài)。 中厚處的應(yīng)力為零， 且應(yīng)力在整個(gè)厚度范圍內(nèi)呈明顯梯度狀， 這在薄試樣中最為明顯。 因此， 這樣可能會(huì)萌生裂紋， 但隨后會(huì)停止， 或者其增長(zhǎng)速度會(huì)降低。 因此，在試驗(yàn)暴露期間， 并非經(jīng)常會(huì)發(fā)生完全斷裂。 重要參數(shù)是滾軸間距、 內(nèi)外跨比、 試樣尺寸、寬厚比和滾軸直徑。 由于根部輪廓、 表面粗糙度、 微裂紋范圍和未對(duì)準(zhǔn)程度的顯著變化， 焊
接試樣的試驗(yàn)帶來了特殊的挑戰(zhàn)。
第 3 節(jié)： 加載夾具設(shè)計(jì)
3.1 應(yīng)使用類似于圖 1 所示的加載夾具對(duì)試樣施加恒定撓度。 在選擇尺寸時(shí)通常使 A=H/4。
3.2 厚度小于等于 5 mm 的試樣對(duì)于母材試樣來說幾乎沒有問題， 因?yàn)樗鼈兛梢院苋菀椎胤胖迷谥械瘸叽绲脑囼?yàn)容器中， 加載夾具的典型尺寸為：
內(nèi)滾軸間距： 40-60mm；
外滾軸間距： 90-130mm；
滾軸直徑： 5-10mm。
3.2.1 本文中的間距是指從一個(gè)滾軸中心到另一個(gè)滾軸中心的距離。
3.2.2 這些尺寸僅供參考。 可采用其他尺寸， 但前提是它們適合使用目的。
3.3 對(duì)于焊接試樣試驗(yàn)， 建議使用更厚的試樣， 即最大壁厚。 在這里， 通過增加跨距支架之間的間距來使荷載最小和適應(yīng)夾具增大的尺寸之間存在平衡， 可能會(huì)受到試驗(yàn)容器尺寸相關(guān)的約束。 這是個(gè)人的判斷。
3.4 試樣應(yīng)與加載夾具進(jìn)行電氣隔離， 以避免不必要的電偶腐蝕和縫隙腐蝕。 這最好是通過
使用陶瓷滾軸來實(shí)現(xiàn)， 因?yàn)樘沾蓾L軸也滿足額外的要求， 即在試驗(yàn)期間， 滾軸不應(yīng)出現(xiàn)任何屈服或蠕變。
3.5 滾軸和試樣之間的摩擦應(yīng)最小化， 以限制試樣中摩擦約束對(duì)應(yīng)力分布的影響。 這最好是通過使用具有低摩擦接觸表面的陶瓷滾軸來實(shí)現(xiàn)， 并且如果在加載試樣時(shí)它們可以自由旋轉(zhuǎn)， 則摩擦力可能會(huì)進(jìn)一步減小。
4若無法自由旋轉(zhuǎn)， 摩擦?xí)?duì)達(dá)到要求應(yīng)變所需的力產(chǎn)生一定的影響。 但是， 如果對(duì)試樣進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量且摩擦力不過度， 則不會(huì)影響試樣中心區(qū)域的應(yīng)變。 然而， 它可能會(huì)使?jié)L軸局部區(qū)域的試樣應(yīng)變過度， 并且該區(qū)域的試樣可能會(huì)出現(xiàn)裂紋。在典型試驗(yàn)條件下， 可通過該區(qū)域的應(yīng)變測(cè)量來評(píng)估特定加載夾具的應(yīng)變過度程度。
3.6 加載夾具的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)能抵抗試驗(yàn)環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂， 夾具應(yīng)足夠堅(jiān)硬。 應(yīng)盡量減少夾具材料腐蝕產(chǎn)物對(duì)溶液的污染， 以避免影響試驗(yàn)結(jié)果。 這可以通過使用耐腐蝕合金或在夾具上涂敷涂層來實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)使用高合金鋼夾具測(cè)試碳鋼和低合金鋼時(shí)， 腐蝕產(chǎn)物可能導(dǎo)致電路橋接， 應(yīng)在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)進(jìn)行電阻檢查。 如果不使用電氣隔離， 則夾具的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)與試樣的材料相似。 對(duì)于碳鋼和低合金鋼試樣的試驗(yàn)， 最好采用低合金鋼夾具， 以確保無原電池反應(yīng)。 在這種情況下， 可在夾具上涂敷適當(dāng)?shù)亩栊酝繉樱?以盡量減少腐蝕產(chǎn)物的積聚。
容大檢測(cè)成立于2008年，是一家專業(yè)第三方研究機(jī)構(gòu)，擁有CMA和CNAS雙重資質(zhì)。秉承“科學(xué)，公正、創(chuàng)新、高效”的質(zhì)量方針，我們服務(wù)超過了40000家客戶，在行業(yè)內(nèi)擁有良好的口碑。 我們的檢測(cè)專注于金屬耐腐蝕試驗(yàn)、材料耐腐測(cè)試等金屬腐蝕測(cè)試。檢測(cè)能力涵蓋了金屬成分分析，金屬金相分析、機(jī)械性能檢測(cè)、硫化氫腐蝕檢測(cè)、閥門檢測(cè)等。
