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氢气环境材料性能测试仪(专用型)
发布时间:2016-06-24

氢气环境材料性能测试仪(专用型)

  目前国内鲜有氢气环境测试仪的研究,国外研究较多,从其对试样的适用性方面,可分为专用型与通用型两大类:专用型采用特殊试样进行测试; 通用型则采用标准试样进行测试。

专用型
    专用型测试仪通过采用特殊的试样结构,与相应的测试容器配合,在测试过程中形成氢气环境。



    美国洛克达因公司(Rocketdyne)采用了一种空心试样测试仪来研究高压氢对材料低周疲劳性能的影响,试样如图1所示。在空心中通入高压氢气,形成氢气环境。该试样避免了使用形成高压氢气环境的压力容器,因而试样以及引伸计安装简单方便,省时省力。同时,易于给试样加热,温度高达1800°F(982°C),且由于试样空心中的氢气量微小,因而经济性与安全性高。但由于结构限制,难以在孔表面进行复杂的加工,因而与氢气接触面的表面质量难以控制与预处理。

    美国伦斯勒理工学院(RensselaerPolytechnicInstitute)M提出了一种用于高压氢气环境的拉伸测试装置,洛克达因公司后又对其动密封设计进行了改进,如图2所示。该装置有一狭小压力容器,可将试样密封于其中。试样经特殊设计,两端可经过动密封伸出容器外。将装置安装于通用材料测试仪上,即形成氢气环境拉伸测试仪。该测试装置结构简单,用氢量微小。但由于密封处的摩擦力影响难以消除,因而不能精确测得试验所承受的拉伸载荷。另外,由于其结构的限制,试样工作部分的伸长量几乎无法直接测量。

    美国肯尼迪航空中心研发了内压拉伸测试装置,如图3所示试验时,缓慢增加氢气压力,直至试样断裂或加速伸出容器外。该装置的最大缺陷在于:在试样尺寸不变的情况下,气体压力与试样载荷不能单独变化,而氢气压力又是氢脆的影响因素之一,所以难以区分气体压力与试样载荷对试验结果的作用,且该装置仅能用于拉伸性能测试。


高压氢气环境内压拉伸测试装罝测

    专用型试仪结构简单,通常用氢量小,经济性与安全性高。但是,所采用的特殊试样缺乏可供 参考的工业测试标准,其测试结果难以同标准试样 测试结果对比,因而具有较大的局限性。

 

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