U字曲げScc試験における実験室用油圧プレス装置の機能は何ですか？応力腐食割れをマスターする

実験室用油圧プレス装置は、U字曲げ試験における正確な応力開始剤として機能します。特に応力腐食割れ（SCC）の場合、特殊な金型と連携して、試験片に計算された5%の増分ひずみを適用し、恒久的な曲げ応力状態に強制します。

貯蔵タンクなどの産業用資産に見られる残留荷重と適用荷重をシミュレートすることにより、油圧プレスは、応力腐食割れを活性化および観察するために必要な必須の物理的条件を確立します。

割れ条件の作成

油圧プレスの機能を理解するには、単純な機械的曲げを超えて見る必要があります。その役割は、材料に制御された標準化された欠陥状態を導入することです。

装置は材料をランダムに変形させるわけではありません。特定の5%の増分ひずみを適用します。

SCCは応力レベルに非常に敏感であるため、この精度は重要です。ひずみが少なすぎると割れメカニズムが活性化されない可能性があり、多すぎると腐食とは無関係の即時の機械的過負荷が発生する可能性があります。

プレスは、U字型にするために試験片を特殊な金型に押し込みます。

プレスから取り外された後、試験片はその形状を維持するために（しばしばボルトで）固定されます。プレスは、暴露試験の期間中、材料を一定の曲げ応力状態に固定する初期変形を担当します。

この文脈で油圧プレスを使用する究極の目標は、制御された環境で実際の故障モードを模倣することです。

産業用機器、特に貯蔵タンクのような大型部品は、環境要因だけで故障することはめったにありません。製造プロセスで残留応力が残るため、故障します。

油圧プレスは、これらの内部張力を人工的に導入し、成形または溶接された部品の応力プロファイルを模倣します。

応力腐食割れは相乗的な破壊モードです。腐食環境、感受性の高い材料、引張応力の3つの特定の要素が同時に存在する必要があります。

油圧プレスは、3番目の柱である必要な物理的条件（応力）を提供し、破壊につながる反応を引き起こします。

油圧プレスはU字曲げ試験に不可欠ですが、この方法に依存することには、データの妥当性を確保するために管理する必要がある特定の制約が伴います。

油圧プレスは力を提供しますが、金型が応力分布を決定します。

金型の形状が不完全であるか、試験片の厚さに合っていない場合、プレスは不均一なひずみを適用します。これにより、5%の目標を表さない応力の「ホットスポット」が発生し、偽陽性または偽陰性につながる可能性があります。

プレスはU字曲げを実現するために塑性変形を誘発します。

この重度の変形は「最悪のシナリオ」を表します。合格/不合格のスクリーニングには優れていますが、現場で材料が弾性（可逆的）荷重のみを経験するアプリケーションには過度に攻撃的である可能性があります。

U字曲げSCC試験を構成する際には、油圧プレスの使用は特定の試験目標に一致する必要があります。

主な焦点が材料スクリーニングの場合：さまざまな合金間の標準化された「最悪のシナリオ」比較を保証するために、5%の増分ひずみの精度を優先してください。
主な焦点が故障シミュレーションの場合：プレスによって適用される応力が、分析している特定の産業機器の既知の残留応力を正確に模倣していることを確認してください。

油圧プレスは、受動的な金属サンプルを能動的な試験対象に変え、産業用途の目に見えないが破壊的な力の下でどのように振る舞うかを明らかにします。

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Chia-Hao Hsu, Leu‐Wen Tsay. Stress Corrosion Cracking Susceptibility of 304L Substrate and 308L Weld Metal Exposed to a Salt Spray. DOI: 10.3390/ma10020187

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