弯梁和U形弯曲应力腐蚀测试用于管件合金

为什么SCC测试需要两个不同的决策

应力腐蚀开裂（SCC）不是单一的测试。对于不锈钢及相关合金的氯化物SCC筛选，ASTM G36提供了暴露环境：沸腾的氯化镁溶液，保持在155.0 °C ± 1.0 °C（311.0 °F ± 1.8 °F），一个大气压。ASTM G30提供了一种试样配置：U形弯曲。这两个文件共同工作，但它们处理不同的变量。作为买方，您必须同时指定环境和加载配置，以获得可辩护的测试计划。

ASTM G36涵盖的内容

ASTM G36是评估金属和合金在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀开裂抗性的标准实践。它是一种加速方法，用于对不锈钢及相关合金在水性含氯化物环境中的相对SCC敏感性进行排序。该实践适用于锻造、铸造和焊接的不锈钢及相关合金。它可以检测成分、热处理、表面光洁度、微观结构和应力对氯化物SCC敏感性的影响。

该实践主要涉及测试溶液。它可以与各种SCC测试试样、表面光洁度和施加应力的方法一起使用。该标准还描述了一种建议的测试装置，能够在规定限度内长时间保持溶液浓度和温度。

标准中的重要注意事项：

• 在热氯化物服务中通常提供可接受耐性的材料可能在此沸腾氯化镁测试中开裂。该测试是严格的，旨在排序，而不是预测使用寿命。
• 该测试可能不适用于多硫酸或苛性环境中的SCC。
• 沸腾氯化镁可能导致许多不锈钢合金点蚀。这可能在真正的SCC失效和由腐蚀减少净截面引起的机械失效之间造成混淆。建议仔细检查。

ASTM G30涵盖的内容

ASTM G30是制作和使用U形弯曲应力腐蚀测试试样的标准实践。U形弯曲试样通常是一个矩形条，围绕预定半径弯曲180°，并保持在恒定应变条件下。有时使用略小于或大于180°的弯曲。

关键特性：

• U形弯曲试样可用于任何足够延展性以形成U形而不会机械开裂的金属合金。
• 它最容易从带材或板材制成，但可以从板材、棒材、铸件或焊接件加工。也可以使用线材试样。
• U形弯曲试样通常包含弹性和塑性应变。在某些情况下（非常薄的板材或小直径线材），可以形成U形弯曲并仅产生弹性应变。
• 由于大量的弹性和塑性应变，U形弯曲提供了最严格的测试之一，用于光滑（相对于缺口或预裂纹）SCC试样。
• 应力条件通常未知，并且在单个应力试样中存在广泛的应力范围。因此，U形弯曲不适合研究不同施加应力对SCC的影响或研究对开裂仅有轻微影响的因素。

对于仅需要弹性应变的研究，ASTM G30明确指出通常使用弯梁试样（实践G39）或直接拉伸试样（实践G49）。

U形弯曲的优点是简单和经济。它最适用于检测以下之间的巨大差异：

• 相同环境中的不同金属
• 相同环境中不同冶金条件下的同一种金属
• 几种环境中的同一种金属

买方在接受SCC测试结果前应验证的内容

第一条规则：不要将实验室筛选结果直接转化为使用寿命。残余应力、制造历史、实际化学成分、温度和几何形状与受控试样不同。显示材料在沸腾氯化镁中开裂的测试不一定意味着它会在您的工艺中失效；相反，通过的材料可能仍然不适合特定服务。使用ASTM G36/G30作为排序工具，而不是寿命预测模型。

在审查供应商的SCC测试报告时，检查：

1. 环境规格：实验室是否使用ASTM G36，沸腾氯化镁在155.0 °C ± 1.0 °C？浓度是否保持？
2. 试样配置：报告是否指明使用了U形弯曲、弯梁或其他试样？是否按照ASTM G30制作？
3. 材料状态：测试了哪种合金牌号、热处理、表面光洁度和产品形式？如果您购买锻造管件，测试应反映锻造材料，而不是铸造实验室试样。
4. 点蚀与SCC：失效模式是否通过金相学确认？如果报告仅说“开裂”，询问是否考虑了点蚀。
5. 标准引用：测试报告是否引用了具体的ASTM名称和年份，例如ASTM G36-24和ASTM G30-22？

管件合金SCC测试的RFQ输入

当您在管件订单中要求SCC测试时，指定：

• 合金牌号和产品形式（锻造、铸造、焊接）
• 热处理状态（例如，固溶退火、制造状态）
• 表面光洁度（例如，酸洗、钝化、机加工）
• 试样类型：U形弯曲（恒定应变，严格，包括塑性应变）或弯梁（仅弹性应变）
• 环境：根据ASTM G36的沸腾氯化镁，或如果相关，其他环境（但注意G36专门针对此环境）
• 验收标准：试样数量、暴露持续时间、最大允许裂纹长度，以及点蚀是否可接受
• 文档：完整的测试报告，包括照片、金相检查和使用的标准

通过在您的RFQ中分离环境和加载配置，您可以避免将“SCC测试”视为一个固定程序的常见错误。

检查和文档要点

对于EPC工程师和检查员，在装运前检查期间这些要点很重要：

• 确认测试实验室合格，并且测试方法是标准的最新有效版本。
• 审查温度控制的原始数据。ASTM G36要求155.0 °C ± 1.0 °C。大偏差使测试无效。
• 检查U形弯曲是否正确形成并在暴露期间保持恒定应变。G30描述了多种保持应力的方法；报告应显示使用了哪种方法。
• 要求任何裂纹的显微照片，以区分SCC和点蚀引起的机械失效。
• 如果测试在管件上进行，验证样品位置和方向相对于管件制造过程。

常见风险及如何避免

1. 过度解释：单一的沸腾MgCl2测试不能证明适合服务。将其用作比较筛选结果。
2. 错误的试样选择：使用U形弯曲评估施加应力的影响无效，因为应力分布无法控制。
3. 忽略环境化学：如果您的服务是多硫酸或苛性，ASTM G36不是相关的筛选。
4. 点蚀混淆：许多不锈钢合金在沸腾氯化镁中点蚀。没有金相检查，点蚀可能被误认为SCC。
5. 缺少标准引用：没有引用ASTM G36/G30的测试报告说“SCC测试”是不可验证的。

有关合金选择和管件制造的更多信息，请浏览我们的管件和法兰产品范围，网址为/en/products。如果您需要在订单上指定SCC测试，请通过/en/inquiry发送您的要求，我们可以帮助您审查测试计划和文档。

来源

• https://store.astm.org/g0036-24.html
• https://store.astm.org/g0030-22.html