ASTM F1624 高強度金属材料の水素脆性

ASTM F1624 規格では、水素脆化による遅れ破壊に対する高強度金属材料の感受性を決定するための加速試験方法について説明しています。

目的＆アプリケーション試験原理試験片タイプ適切な試験システム実際のプロジェクト例

ASTM F1624規格の概要

ASTM F1624は、水素によって引き起こされるような遅れ破壊に対する鋼の感受性を決定するための加速試験方法 (引張りまたは曲げ荷重) について説明しています。これは、亜臨界亀裂成長 (SCG) の開始時間を決定することによって行われます。通常、試験時間はASTM F519 による時間よりも短くなります。この試験は、処理により鋼に残留水素が存在するかどうかを測定するために空気中で実行されるか (内部水素脆化、IHE)、または外部水素源からの水素の影響を測定するために制御された環境で実行されます (環境水素脆化、EHE)。

プロセス (メッキなど) 中に発生するものを含む環境の影響を考慮して、設計またはエラー分析で使用される応力パラメーターを定量的に測定します。
めっきプロセスでは、δth-IHE を使用して最大動作応力を指定します。
留め具の場合、δth-IHE を使用して、設置および操作中の最大荷重を指定し、早期の故障を回避します。

ASTM F1624 に準拠した試験原理

亜臨界亀裂成長開始の閾値応力を決定するには、少なくとも 3 つの試験片が必要です。

最初の試験片は、ASTM E8 に従って引張試験を受け、高速破壊強度 (FFS) が測定されます。

これに続いて、保持時間を含む増分ステップ荷重による少なくとも 2 つの追加試験 (= 荷重増加試験) が行われます。荷重プロファイルは試験片の硬度によって異なります。荷重は、試験片が壊れるまで、定義された時間間隔で増加します。負荷ステップ間の負荷速度は 10^-5 s^-1 to 10^-8 s^-1です。

各ステップでのホールドのタイプは、位置制御されます。特定の負荷プロファイルに加えて、各負荷プロファイルの後続の Pmax は、前のテストのしきい値負荷 (P_th-n) の 1.1 倍に設定されます。荷重ステップのレベルは、引張試験における破壊荷重 (ASTM E8 による) または事前に決定されたそれぞれの閾値の破壊荷重に基づいています。閾値荷重 P_th-nは、亀裂の成長が始まる前の最後の荷重ステップで発生する荷重です。試験は、連続する 2 つの閾値負荷の差が P_FFSの 5% 以下になったときに完了します。