ASTM F1624 Kruchość wodorowa materiałów metalicznych o wysokiej wytrzymałości
Norma ASTM F1624 opisuje przyspieszoną metodę badania służącą do określania podatności materiałów metalowych o wysokiej wytrzymałości na opóźnione w czasie uszkodzenie spowodowane kruchością wodorową .
Cel & obszar zastosowania Zasada badania Rodzaje próbek odpowiednie systemy badawcze Interesujące projekty klientów
ASTM F1624 w skrócie
ASTM F1624 opisuje przyspieszoną metodę badania (rozciąganie lub zginanie) w celu określenia podatności stali na opóźnione w czasie zniszczenie spowodowane przez wodór. Dokonuje się tego poprzez określenie czasu, w którym rozpoczyna się wzrost pęknięć podkrytycznych (po angielsku subcritical crack growth, SCG). Czas trwania badania jest zwykle krótszy niż zgodnie z ASTM F519. Badanie przeprowadza się w powietrzu w celu sprawdzenia, czy w stali występuje resztkowy wodór w wyniku przetwarzania (wewnętrzna kruchość wodorowa, IHE) lub w kontrolowanym środowisku w celu określenia wpływu wodoru pochodzącego z zewnętrznych źródeł wodoru (środowiskowa kruchość wodorowa, EHE).
- Ilościowo mierzy parametry naprężeń stosowane w projektowaniu lub analizie uszkodzeń, biorąc pod uwagę wpływ wpływów środowiska, w tym tych napotykanych podczas przetwarzania (np. galwanizacja).
- W przypadku procesów galwanicznych do określenia maksymalnego napięcia roboczego stosuje się δth-IHE.
- W przypadku elementów złącznych (po angielsku Fasteners) δth-IHE służy do określenia maksymalnego obciążenia podczas instalacji i eksploatacji, aby uniknąć przedwczesnej awarii.
Zasada badania zgodnie z ASTM F1624
Aby określić naprężenie progowe początku podkrytycznego wzrostu pęknięć, wymagane są co najmniej trzy próbki.
Na pierwszej próbce przeprowadza się próbę rozciągania zgodnie z ASTM E8 w celu określenia wytrzymałości na rozciąganie (po angielsku Fast Fracture Strength, FFS).
Następnie przeprowadza się co najmniej dwa kolejne badania ze stopniowym obciążeniem, łącznie z czasami przetrzymywania (= badanie wzrostu obciążenia) – profil obciążenia zależy od twardości próbki. Obciążenie zwiększa się po określonych odstępach czasu, aż do pęknięcia próbki. Szybkość obciążenia pomiędzy poziomami obciążenia wynosi od 10-5 s-1 do 10-8 s-1.
Rodzaj zatrzymania na poszczególnych stopniach jest sterowany położeniem. Oprócz określonych profili obciążenia, kolejne Pmax dla każdego profilu obciążenia jest ustawione na 1,1-krotność obciążenia progowego (Pth-n) z poprzedniego badania. Wysokość poziomów obciążenia uzależniona jest od obciążenia zrywającego w próbie rozciągania (wg ASTM E8) lub obciążenia zrywającego o wcześniej ustalonej wartości progowej. Obciążenie progowe Pth-n jest obciążeniem występującym w ostatniej fazie obciążenia przed rozpoczęciem wzrostu pęknięcia. Badanie kończy się, gdy różnica między dwoma kolejnymi obciążeniami progowymi wynosi ≤ 5% PFFS .
Rodzaje próbek zgodnie z ASTM F1624
ASTM F1624 zapewnia następujące typy próbek do oznaczania kruchości wodorowej:
- Próby z karbem jak ASTM F519
- Próby CT jak na przykład zgodnie z ASTM E399
Próby z karbem
Aby przeprowadzić badanie zgodnie z ASTM F1624 , stosuje się próbki z karbem typu 1, jak również opisano w ASTM F519:
- Typ 1a: Z karbem, okrągła, obciążenie rozciągające
- Typ 1a.1: Wielkość standardowa
- Typ 1a. 2: Nadwymiarowa
- Typ 1b: Z karbem, okrągła, rozciąganie, „self loading fixture“
