铝合金应力腐蚀敏感性试验检测方法

铝合金应力腐蚀试验是评估铝合金在不同环境介质下对应力腐蚀的敏感性，了解铝合金在特定条件下是否容易发生应力腐蚀开裂，以及开裂的时间、速率等情况，为铝合金的选材、设计、生产和应用提供重要依据，保障工程结构的安全和可靠性。
 
标准GB/T 22640-2023《铝合金应力腐蚀敏感性评价试验方法》中规定，铝合金应力腐蚀试验按照试样加载方式，试验方法分为恒应变试验、恒载荷试验和持续增加应变试验三种，试验步骤如下：
 
恒应变试验
试样准备：
可采用 C 型环试样、拉伸试样、弯曲梁试样、U 型试样等。对于不同类型的试样，其尺寸和加工要求有所不同。例如，C 型环试样适用于厚度、直径或壁厚大于 16mm 的铝合金产品；弯曲梁试样适用于厚度或壁厚小于 6.35mm 的铝合金带材、板材或型材等方便提供具有矩形截面板状试样的加工产品。
 
试验步骤：
以支架加载的方式对试样施加应力，使变形位移恒定或在控制的精度内。将试样以全浸浸润或周期浸润的方式浸渍在腐蚀介质中。试验过程中定期向试样槽内加水，保持腐蚀介质浓度稳定。定期检查试样，直至达到规定时间或试验出现开裂、断裂时终止试验。
 
结果评判：
试验结果采用目视或观察低倍组织或观察显微组织进行评判，以此来确定铝合金材料在恒应变条件下的应力腐蚀敏感性。
 
恒载荷试验
试样准备：
根据相关标准选取合适的铝合金试样，保证试样尺寸精度、表面质量等符合要求，无明显缺陷、划痕等。
 
试验步骤：
将试样一端固定在试验机夹具上，另一端施加恒定拉伸载荷，确保载荷在控制精度内保持恒定。将试样全浸或按周期浸润方式浸入腐蚀介质中，试验过程中定期加水保持腐蚀介质浓度稳定。定期检查试样，观察是否有裂纹出现、裂纹扩展情况等，直至达到规定试验时间或试样出现开裂、断裂时终止试验。
 
结果分析：
采用目视或观察低倍组织、观察显微组织等方法进行评判，记录试样开裂或断裂时间等，对比不同试样或不同条件下的试验结果，评估铝合金的应力腐蚀敏感性。
 
持续增加应变试验
试样准备：
根据相关标准加工铝合金试样，保证试样尺寸精度、表面质量，无缺陷、划痕等，用丙酮、无水乙醇等清洗，必要时用氢氧化钠溶液去除氧化膜。
 
试验步骤：
将试样准确安装在试验机夹具上。根据材料和试验要求设定应变速率以及数据采集频率。然后将试样全浸在腐蚀介质中，以设定的应变速率对试样施加拉伸载荷，使应变持续增加。试验过程中观察试样变形和腐蚀情况，当试样断裂或达到规定条件时，停止试验，记录最终力、位移和断裂时间等数据。
 
结果评判：
试验结果采用目视或观察低倍组织或观察显微组织进行评判。与在惰性环境中所得数据对比，通过塑性损伤、断裂强度、吸收能量、断裂时间等指标，结合断口形貌和二次裂纹等综合评估铝合金的应力腐蚀敏感性。
 
铝合金应力腐蚀的重要性
铝合金作为航空航天、汽车制造、桥梁建设等领域的关键结构部件，若发生应力腐蚀开裂，可能导致部件突然失效，引发严重安全事故。通过应力腐蚀敏感性试验，可以确保结构在服役期内的安全可靠、延长铝合金制品的使用寿命、为铝合金材料研发提供有效指导。