Stress Corrosion Cracking چیست؟
تست ترک خوردگی تنشی (SCC) شروع و انتشار ترک را زمانی که نمونه در معرض یک محیط خورنده تحت تنش کششی ثابت قرار می‌گیرد، ارزیابی می‌کند. استرس یا خوردگی به تنهایی ممکن است هیچ آسیبی ایجاد نکند، اما با هم می توانند منجر به شکستگی شوند.
هدف Stress Corrosion Cracking
هدف این است که مشخص شود آیا یک جفت ماده-محیط مستعد ترک خوردن تحت تنش است یا خیر، و برای جلوگیری از خطر شکستگی ناگهانی در سرویس.
Stress Corrosion Cracking بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- لوله ها و مخازن فولاد ضد زنگ
- بست های با استحکام بالا
- قطعات آلومینیومی و برنجی
- تجهیزات نفت و گاز
- اتصالات ساختاری جوش داده شده
Stress Corrosion Cracking در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با Stress Corrosion Cracking
- سری ISO 7539
- ASTM G36
- ASTM G39
- ASTM G30
- ASTM G38
- NACE TM0177
- ASTM B117tuz sisi (salt spray) korozyon testi تست کنید
- ISO 9227tuz sisi korozyon testi تست کنید
- ASTM G85آزمایش مه نمک اصلاح شده (چرخه ای). تست کنید
- ASTM G48خوردگی حفره ای و شکافی در فولادهای زنگ نزن تست کنید
- ISO 16701تست خوردگی چرخه ای تست کنید
- ISO 6270استحکام در محیط تراکم تست کنید
- SAE J2334تست خوردگی چرخه ای آزمایشگاهی تست کنید
- VDA 233-102تست خوردگی چرخه ای در خودرو تست کنید
شرایط Stress Corrosion Cracking
- روش نصب
- U-bend (ASTM G30)، پرتو خم شده (ASTM G39)، حلقه C (ASTM G38) یا بار مرده
- محیط زیست
- محیطی حاوی MgCl2 در حال جوش (ASTM G36)، محلول کلرید، یا H2S
- دما
- تعریف شده در استاندارد؛ دمای جوش در ASTM G36
- زمان
- زمان نوردهی که در مشخصات تعریف شده است
تجهیزات Stress Corrosion Cracking
- تنظیم جوش رفلاکس یا اتوکلاو
- وسایل اعمال تنش (U-bend، C-ring، beam beam)
- تنظیم ایمنی هود و گاز (برای H2S)
- میکروسکوپ نوری و خط متالوگرافی
الزامات نمونه برای Stress Corrosion Cracking
- هندسه نمونه باید با روش بارگذاری انتخاب شده مطابقت داشته باشد
- سطح استرس باید بر اساس مشخصات تنظیم شود
- منطقه ترک باید در نمونه های جوش داده شده مشخص شود
- به طور کلی حداقل سه نمونه
مدت Stress Corrosion Cracking
بسته به مشخصات از ساعت تا هفته متغیر است. روش هایی مانند NACE TM0177 مدت زمان را حدود 720 ساعت تعریف می کنند.
روش اجرای Stress Corrosion Cracking
- 1نمونه ها با استفاده از روش تعریف شده تهیه و تحت تنش قرار می گیرند.
- 2محیط خورنده آماده شده و شرایط بررسی می شود.
- 3نمونه ها در محیط غوطه ور می شوند یا در معرض آن قرار می گیرند.
- 4وجود ترک در فواصل زمانی مشخص بررسی می شود.
- 5در پایان نوردهی، نمونه ها به صورت متالوگرافی بررسی می شوند.
معیارهای پذیرش Stress Corrosion Cracking
معیار پذیرش در مشخصات تعریف شده است. معمولاً بعد از مدت زمان تعیین شده ترک نمی خورد یا عمق ترک از حد مجاز بیشتر نمی شود.
ارزیابی نتایج
بازرسی بصری و بررسی مقطع متالوگرافی با هم انجام می شود. ترک های داخلی که روی سطح قابل مشاهده نیستند ممکن است به صورت مقطعی ظاهر شوند.
گزارش Stress Corrosion Cracking
- استاندارد کاربردی و روش بارگذاری
- سطح تنش و هندسه نمونه
- ترکیب محیط، دما و مدت زمان
- مشاهدات ترک و تصاویر متالوگرافی
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- مشخصات تجهیزات نفت و گاز (NACE/ISO 15156)
- استانداردهای مخازن تحت فشار
تست های خوردگی — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون Stress Corrosion Cracking به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های خوردگی تحت شرایط شتاب‌یافته ارزیابی می‌کنند فلزات و پوشش‌ها چقدر در محیط خورنده دوام می‌آورند. این خانواده دو رویکرد دارد و تفاوت میان آن‌ها مهم‌ترین دانش این حوزه است: آزمون‌های شرایط ثابت و آزمون‌های چرخه‌ای.
مه نمکی شرایط ثابت (ASTM B117، ISO 9227) محیط یکسانی را در کابین در سراسر آزمون حفظ می‌کند: غلظت نمک یکسان، دمای یکسان، سطح دائماً مرطوب. قوت این رویکرد در تکرارپذیری آن است؛ چون شرایط به‌دقت تعریف شده، نتایج آزمایشگاه‌های مختلف به هم نزدیک درمی‌آید. این دقیقاً همان ویژگی موردنیاز در پایش ثبات تولید و مقایسه تأمین‌کنندگان است.
اما اتمسفر واقعی ثابت نیست. سطح مرطوب می‌شود، خشک می‌شود، گرم می‌شود، سرد می‌شود، تابش UV می‌گیرد و کثیف می‌شود. چرخه تر-خشک مکانیسم خوردگی را تغییر می‌دهد: در طول خشک شدن نمک متمرکز می‌شود، دسترسی اکسیژن افزایش می‌یابد و خوردگی تسریع می‌شود. شکل آسیب روی سطح دائماً مرطوب با سطح مرطوب‌شده چرخه‌ای متفاوت است.
آزمون‌های چرخه‌ای (SAE J2334، VDA 233-102، ASTM G85، ISO 16701) این تغییرپذیری را شبیه‌سازی می‌کنند و نتایجی نزدیک‌تر به الگوهای آسیب میدانی می‌دهند. بخش خودرو تا حد زیادی به این رویکرد روی آورده است. نتیجه عملی این است: دو پوشش یکسان ممکن است در آزمون‌های ثابت و چرخه‌ای رتبه‌بندی متفاوتی نشان دهند؛ آزمون اعمال‌شده نتیجه را تعیین می‌کند.
هیچ آزمونی در این خانواده مدت یا معیار پذیرش تعریف نمی‌کند. تعداد ساعات اعمال و سطح آسیب قابل قبول از استاندارد محصول یا مشخصات مشتری می‌آید. مقیاس‌های ارزیابی در استانداردهای جداگانه تعریف شده‌اند: مقیاس‌های متفاوتی برای درجه زنگ‌زدگی، تاول‌زدن، خزش از خط خراش و از دست دادن چسبندگی استفاده می‌شود.
آسیب موردنظر بسته به نوع پوشش تغییر می‌کند. در پوشش‌های فلزی، زنگ سفید (خوردگی خود پوشش) و زنگ قرمز (خوردگی رسیده به فلز پایه) به‌طور جداگانه گزارش می‌شوند و مشخصات معمولاً مدت جداگانه‌ای برای هر یک ارائه می‌دهند. در سطوح رنگ‌شده، خزش از خط خراش و تاول‌زدن برجسته می‌شوند.
روش‌های الکتروشیمیایی حوزه‌ای جداگانه‌اند و به پرسشی متفاوت پاسخ می‌دهند. پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و اندازه‌گیری پتانسیل حفره‌ای مکانیسم و سرعت خوردگی را در چند ساعت آشکار می‌کنند؛ در حالی که آزمون‌های اتاقک نتیجه را طی هفته‌ها به‌صورت بصری ارائه می‌دهند. این دو مکمل یکدیگرند نه جایگزین.
فولادهای ضدزنگ زیرحوزه ویژه‌ای دارند: آزمون‌های خوردگی حفره‌ای و شکافی و خوردگی بین‌دانه‌ای نشان‌دهنده کیفیت عملیات حرارتی و وضعیت پس از جوشکاری هستند.
گروه‌های روش در این حوزه
مه نمکی با شرایط ثابت
ASTM B117 و ISO 9227 (NSS)؛ برای مقایسه تکرارپذیر و کنترل فرآیند.
اسیدی‌شده و تسریع‌شده
شرایط AASS و CASS استاندارد ISO 9227؛ برای پوشش‌های تزئینی کروم-نیکل ترجیح داده می‌شود.
خوردگی چرخه‌ای
SAE J2334، VDA 233-102، ASTM G85 و ISO 16701؛ با چرخه‌های تر-خشک به رفتار میدانی نزدیک می‌شود.
رطوبت و میعان
آزمون‌های حرارت مرطوب ثابت، میعان و رطوبت چرخه‌ای؛ این‌ها تاول‌زدن پوشش را آشکار می‌کنند.
الکتروشیمیایی
پلاریزاسیون، طیف‌سنجی امپدانس، اندازه‌گیری پتانسیل خوردگی حفره‌ای و شکافی.
آزمون‌های ویژه فولاد ضدزنگ
خوردگی حفره‌ای و شکافی، خوردگی بین‌دانه‌ای؛ شاخص کیفیت عملیات حرارتی و جوشکاری.
مقیاس‌های ارزیابی
مقیاس‌هایی برای درجه زنگ‌زدگی، تاول‌زدن، خزش از خط خراش و از دست دادن چسبندگی؛ امتیازدهی از این استانداردها می‌آید.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- زمان کابین را نمی‌توان به عمر میدانی تبدیل کرد؛ ضریب تبدیل قابل‌اعتمادی وجود ندارد.
- ممکن است آزمایش‌های ثابت و دوره‌ای رتبه‌بندی متفاوتی ارائه دهند؛ در این صورت رتبه‌بندی مذکور در مشخصات فنی اعمال می‌شود.
- گزارش خوردگی بدون ذکر مدت و معیار پذیرش قابل تفسیر نیست.
- اگر ضخامت پوشش گزارش نشود، نتیجه قابل مقایسه نیست؛ ضخامت مستقیماً بر دوام اثر می‌گذارد.
- زنگ سفید و زنگ قرمز چیز متفاوتی می‌گویند؛ هر دو باید جداگانه گزارش شوند.
- موقعیت و زاویه نمونه در اتاقک بر نتیجه اثر می‌گذارد؛ استانداردها این را تنظیم می‌کنند و گزارش باید آن را مستند کند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- انتخاب سیستم پوشش و تأیید تأمین‌کننده
- کنترل فرآیند خط پوشش و پذیرش محموله
- شواهد دوام برای محصولات خودرو و فضای باز
- ارزیابی آسیب خوردگی میدانی و تصمیمات ضمانت
- راستی‌آزمایی کیفیت عملیات حرارتی و جوشکاری در فولاد ضدزنگ
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره Stress Corrosion Cracking
Stress Corrosion Cracking بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
Stress Corrosion Cracking در محدوده سری ISO 7539, ASTM G36, ASTM G39, ASTM G30, ASTM G38 و NACE TM0177 اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
Stress Corrosion Cracking برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای لوله ها و مخازن فولاد ضد زنگ, بست های با استحکام بالا, قطعات آلومینیومی و برنجی, تجهیزات نفت و گاز و اتصالات ساختاری جوش داده شده اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی Stress Corrosion Cracking انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: روش نصب — U-bend (ASTM G30)، پرتو خم شده (ASTM G39)، حلقه C (ASTM G38) یا بار مرده, محیط زیست — محیطی حاوی MgCl2 در حال جوش (ASTM G36)، محلول کلرید، یا H2S و دما — تعریف شده در استاندارد؛ دمای جوش در ASTM G36. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای Stress Corrosion Cracking مورد نیاز است؟
هندسه نمونه باید با روش بارگذاری انتخاب شده مطابقت داشته باشد, سطح استرس باید بر اساس مشخصات تنظیم شود و منطقه ترک باید در نمونه های جوش داده شده مشخص شود. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان Stress Corrosion Cracking چقدر است؟
بسته به مشخصات از ساعت تا هفته متغیر است. روش هایی مانند NACE TM0177 مدت زمان را حدود 720 ساعت تعریف می کنند. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه Stress Corrosion Cracking به نام "مناسب" چیست؟
معیار پذیرش در مشخصات تعریف شده است. معمولاً بعد از مدت زمان تعیین شده ترک نمی خورد یا عمق ترک از حد مجاز بیشتر نمی شود.