Испытание SCC — ASTM G36 / ASTM G39 / NACE TM0177.

Что такое SCC?

Испытание на коррозионное растрескивание под напряжением — это испытание, при котором образец подвергается воздействию определенной коррозионной среды при определенном растягивающем напряжении, определяющем образование трещин, время до растрескивания или пороговое напряжение.

SCC: цель

Цель состоит в том, чтобы определить, приводит ли сочетание материал-окружающая среда-напряжение к коррозионному растрескиванию под напряжением, а также проверить пределы безопасного использования.

К каким изделиям применяется SCC?

Нержавеющие стали и никелевые сплавы
Материалы для добычи нефти и газа
Алюминиевые и латунные компоненты
Материалы сосудов под давлением и труб

В каких отраслях применяется SCC?

МеталлСтальГорнодобывающая промышленностьМашиныНефть и Газ

Стандарты, связанные с SCC

ASTM G36 (кипящий хлорид магния)
ASTM G39 (образец изогнутой балки)
ASTM G30 (образец с U-образным изгибом)
КДЕС ТМ0177
Серия ISO 7539

SCC: условия

Среда: Определено в стандарте; например, кипячение раствора хлорида магния по ASTM G36.
Напряжение: Применяется как постоянная нагрузка, постоянная деформация или медленная скорость деформации.
Время: Продолжительность воздействия определяется стандартом или техническими условиями.
Температура: Определено в методе

Оборудование для SCC

Ячейка для испытаний на коррозионную среду и обратный конденсатор
Установка с постоянной нагрузкой или постоянной деформацией
Машина для испытания на медленную скорость деформации
Металлургический и стереомикроскоп

Требования к образцам для SCC

Геометрия образца и подготовка поверхности определены в стандарте.
Уровень приложенного напряжения должен быть документирован.
Необходимо определить ориентацию образца (относительно направления прокатки).
Контрольные образцы должны находиться рядом с

SCC: продолжительность

От дней до месяцев, в зависимости от метода; Тесты NACE TM0177 обычно занимают 720 часов.

SCC: порядок проведения

1Образец подготавливается и прикладывается напряжение.
2Он подвергается воздействию определенной агрессивной среды.
3Он контролируется в течение заданного времени или до тех пор, пока не произойдет взлом.
4Образец вынимают и очищают.
5Наличие трещин оценивают визуально и металлографически.

SCC: критерии приёмки

Критерий приемки указан в спецификации: отсутствие растрескивания при определенной продолжительности и напряжении или пороговое напряжение выше указанного значения.

Оценка результатов

Среды ускоренного SCC (например, кипящий хлорид магния) предназначены для целей скрининга; они не могут быть напрямую пересчитаны в срок службы на местах. Результат действителен только для окружающей среды и стрессовых условий, использованных в тесте.

SCC: протокол

Стандарт и применяемый метод
Состав окружающей среды и температура
Прикладное напряжение
Продолжительность воздействия
Находки трещин и металлографические шлифы

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Спецификации материалов для нефти и газа (например, NACE MR0175 / ISO 15156)

Испытания металлов и металлургия — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание SCC; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Металлические и металлургические испытания определяют нагрузку, которую может выдержать металл или сварное соединение, характер его разрушения и внутреннюю структуру. Результат этой группы часто касается не самого изделия, а идентичности МАТЕРИАЛА: действительно ли сталь заявленной марки, обеспечивает ли сварной шов прочность, заложенную проектом, содержит ли отливка недопустимый внутренний дефект?

Практическая значимость этой области объясняется тем, что металлическая деталь редко разрушается постепенно. Пластиковая деталь деформируется, стареет, трескается и обычно даёт предупреждение. Сварной шов или крепёжный элемент, напротив, часто ломается без предупреждения — особенно при усталости и хрупком разрушении. Поэтому в таких областях, как оборудование под давлением, грузоподъёмная техника, строительная сталь и трубопроводы, испытание материалов — требование РЕГЛАМЕНТА, а не проекта.

Эта группа объединяет три группы методов, каждая отвечает на свой вопрос. Механические испытания количественно определяют поведение материала под нагрузкой. Неразрушающий контроль ищет дефекты, не повреждая деталь. Металлография и химический анализ объясняют, почему материал ведёт себя именно так — через структуру зерна, распределение фаз, содержание включений и состав сплава.

Критерий приёмки этих испытаний почти никогда не берётся из стандарта на испытание, и это ключ к пониманию области. Стандарт на испытание указывает, как проводить измерение; допустимые значения берутся из стандарта на продукцию, марки материала или кода изготовления. ISO 6892-1 описывает, как проводить испытание на растяжение; EN 10025 указывает, какой предел текучести должна давать эта сталь. При чтении отчёта существенно знать, по какому стандарту на продукцию проводилась оценка.

Отбор проб в этой области неотделим от результата. Два образца, взятые из одной плавки, могут дать разные значения в зависимости от направления и места отбора; в прокатной продукции образцы, параллельные и перпендикулярные направлению прокатки, дают разные результаты. Поэтому стандарты на продукцию также регламентируют место и ориентацию отбора проб, и отчёт должен это документировать.

Группы методов в этой области

Механические испытания
Растяжение, сжатие, изгиб, ударная вязкость с надрезом (Шарпи), твёрдость (Бринелль, Виккерс, Роквелл), усталость, ползучесть и вязкость разрушения. Они дают поведение материала под нагрузкой в числовой форме.
Неразрушающий контроль
Радиография, ультразвуковой контроль, капиллярный контроль, магнитопорошковый контроль и визуальный осмотр. Ищет поверхностные и внутренние дефекты, не повреждая деталь, и является незаменимым этапом сварного производства.
Металлография
Подготовка образца, травление и микроскопическое исследование. Оцениваются размер зерна, распределение фаз, содержание включений, глубина цементации и зона термического влияния сварного шва.
Химический анализ
Состав сплава проверяется методом оптико-эмиссионной спектрометрии и мокрой химии; подтверждение марки материала проходит через этот этап.
Коррозионное поведение
Испытания в солевом тумане, на питтинговую и щелевую коррозию, а также межкристаллитную коррозию. В нержавеющих сталях они могут указывать на качество термообработки.

Часто путаемое в этой области

Сертификат на материал (например, EN 10204 3.1) не является протоколом испытаний; это декларация производителя. В критических применениях проводится независимая проверка, и эти два документа нельзя путать.
Испытания на растяжение по ASTM и ISO измеряют одни и те же величины, но используют разную геометрию образцов; результаты не считаются напрямую эквивалентными, применяется то, что требует спецификация.
Таблицы пересчёта между твёрдостью и прочностью являются ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫМИ. Расчёт предела текучести по твёрдости не является достаточным доказательством для приёмки материала.
В неразрушающем контроле фраза «дефектов не обнаружено» не означает их отсутствие; могут присутствовать дефекты ниже порога обнаружения метода. В отчёте должны быть указаны применённый метод и уровень чувствительности.
Прохождение сварного шва не доказывает квалификацию сварщика или процедуры; это отдельные процессы.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Проверка сертификата на материал и приёмка поступающего материала
Утверждение сварного производства; аттестация сварщика и процедуры
Производственный контроль оборудования под давлением и конструктивных элементов
Анализ отказов и определение первопричины повреждений в эксплуатации
Проверка процессов термической и поверхностной обработки

Связанные тесты

SCC: частые вопросы

Не растрескивается ли материал, прошедший испытание SCC, в полевых условиях?

Результат действителен только для протестированных условий окружающей среды, температуры и стрессовых условий. Другая среда обслуживания дает другой результат; Выбор материала должен оцениваться в соответствии с реальными условиями эксплуатации.