ASTM E1681: Zkouška KIT kovů
Zkouška KIH patří mezi zkoušky lomové mechaniky pro stanovení prahové hodnoty intenzity napětí porušení kovových materiálů vlivem prostředí. Norma ASTM E1681 rozlišuje dva typy zatěžování: zkoušku KIH s konstantním posunem a zkoušku KIH s konstantní silou na vzorcích s únavovou trhlinou.
Účelem zkoušek KIH podle normy ASTM E1681 je posoudit vhodnost kovu pro použití ve speciálních trubkách a potrubích pro přepravu vodíku.
Normy Provedení zkoušky Charakteristické hodnoty Zkušební vzorky Související produkty Požádat o konzultaci Brožura: Vodík
Normy pro zkoušky KIH
Pro zkoušku KIH a stanovení prahové hodnoty intenzity napětí (KIH) ve vodíkovém prostředí platí následující normy:
- ASME B31.12: Norma pro vodíková potrubí
Tato norma definuje bezpečnost potrubí a obsahuje požadavky na potrubí pro přepravu plynného a kapalného vodíku. - ASME BPVC.VIII.3: Nařízení pro kotle a tlakové nádoby, část 3 – Alternativní pravidla pro konstrukci vysokotlakých nádob
V této normě jsou uvedeny podmínky pro zkoušení vodíku pod tlakem a v závislosti na zkušební metodě obsahuje další požadavky výpočtu KIH. - ASTM E1681: Standardizovaná zkušební metoda pro stanovení součinitele prahové intenzity napětí pro praskání kovových materiálů vlivem prostředí
Norma ASTM E1681 specifikuje stanovení parametru součinitele prahové intenzity napětí pro praskání vlivem prostředí KIH ve vodíkové atmosféře.
Provedení zkoušky podle ASTM E1681
Před zkouškou KIH se na CT vzorku vytvoří pomocí servohydraulického zkušebního stroje únavová trhlina. Takto připravený vzorek je poté zatěžován ve vodíkovém prostředí. Norma ASTM E1681 rozlišuje dva hlavní typy zatěžování: buď konstantním posunem, nebo konstantní silou. Přitom může, ale nemusí dojít k růstu trhliny nebo lomu.
Pro zkoušku KIH (s konstantním posunem) není zapotřebí žádný zkušební stroj. Vzorek je zatěžován pomocí záchytných čepů a předepnut v inertním prostředí na určitou konstantní deformaci. Pro měření přemístění se používá snímač dráhy clip-on. Zkouška KIH (s konstantní silou) vyžaduje zkušební stroj, například elektromechanický krípový zkušební stroj, který zatěžuje vzorek CT specifickou tahovou silou.
Při zkoušce KIH (s konstantním posunem) je třeba zohlednit specifický pracovní postup:
- Vytvoření trhliny na CT vzorku pomocí dynamického zkušebního stroje
- Osové přemístění CT vzorku v inertní atmosféře s využitím snímače dráhy clip-on
- Zatížení CT vzorku a umístění do autoklávu
- Natlakování autoklávu stlačeným vodíkem po dobu 1 000 hodin
- Vyjmutí vzorku CT pro vizuální posouzení lomové plochy
Důležité charakteristické hodnoty podle ASTM E1681
Podle normy ASTM E1681 se k posouzení odolnosti kovu proti trhlinám vyvolaným vodíkem používají tyto charakteristické hodnoty:
- KIH
KIH je anglická zkratka pro „Threshold Stress Intensity Factor“. KIH je definována jako prahová hodnota intenzity napětí. - KIEAC a KEAC
EAC jsou anglické zkratky pro „environmental assisted cracking“. KIEAC a KEAC jsou definovány jako nejvyšší hodnota intenzity napětí, při které nedochází k porušení ani k růstu trhliny. KIEAC se proto chápe jako maximální přípustné zatížení stávajících vrubů a trhlin, při kterém je ještě stále zaručen bezpečný provoz.
Požadavky na vzorky podle ASTM E1681
Při výběru vzorků pro zkoušky KIH je důležité dodržet požadavky na velikost a minimální tloušťku vzorků uvedené v normě ASTM E1681.
Používají se následující typy vzorků:
- Vzorky CT zajištěné čepy pro zatěžování (pro zkoušku KIH s konstantním posunem)
- CT vzorky (pro zkoušky KIT s konstantním zatížením)
