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在線客服 四點彎曲試驗在石油和天然氣工業(yè)中廣泛用于評估金屬抗硫化物應力開裂和應力腐蝕開裂的能力。 暴露在使用環(huán)境中的試樣表面承受拉伸應力， 而另一表面承受壓縮應力。 在規(guī)定的暴露時間內進行試驗， 使用緊湊的加載夾具使試樣保持恒位移。 夾具的緊湊性能夠在試驗容器中同時試驗多個試樣。 盡管試驗很簡單， 但是仍然有很多因素可能影響試驗結果。 本標準旨在建立可靠的試驗方法， 以提高試驗數(shù)據的重復性和再現(xiàn)性。 通過試驗結果可以更可靠地對金屬性能、 環(huán)境相對侵蝕性進行排序， 并為評定金屬的作業(yè)程序提供依據。 因此， 該標準將對石油和天然氣行業(yè)的材料和防腐工程師， 以及提供關鍵數(shù)據的試驗站特別有益。
本標準最初由四點彎曲試驗方法 494 工作組于 2016 年編制， 該工作組由石油和天然氣生產—冶金專業(yè)技術組（STG） 32 管理。 本標準是在 STG 32 的贊助下出版的。
第 1 節(jié)： 概述
1.1 本文件提供了四點彎曲試驗使用的指南， 該指南旨在評估金屬， 包括碳鋼、 低合金鋼和耐腐蝕合金（CRA） 的抗應力腐蝕開裂和硫化物應力開裂的能力。 本文的重點是四點彎曲試驗的方法。作業(yè)應用試驗結果的上下文由最終用戶負責， 并在 NACE MR0175/ISO 1 15156. 1-3中進行了討論。
第 2 節(jié)： 原理
2.1 四點彎曲試驗是一種恒位移試驗， 通過將梁試樣支撐在兩個加載滾軸（承力筒） 上， 并通過另外兩個加載滾軸施加荷載， 使試樣的一面處于拉伸狀態(tài)（內滾軸之間均勻受力）， 另一面處于壓縮狀態(tài)。 中厚處的應力為零， 且應力在整個厚度范圍內呈明顯梯度狀， 這在薄試樣中最為明顯。 因此， 這樣可能會萌生裂紋， 但隨后會停止， 或者其增長速度會降低。 因此，在試驗暴露期間， 并非經常會發(fā)生完全斷裂。 重要參數(shù)是滾軸間距、 內外跨比、 試樣尺寸、寬厚比和滾軸直徑。 由于根部輪廓、 表面粗糙度、 微裂紋范圍和未對準程度的顯著變化， 焊
接試樣的試驗帶來了特殊的挑戰(zhàn)。
第 3 節(jié)： 加載夾具設計
3.1 應使用類似于圖 1 所示的加載夾具對試樣施加恒定撓度。 在選擇尺寸時通常使 A=H/4。
3.2 厚度小于等于 5 mm 的試樣對于母材試樣來說幾乎沒有問題， 因為它們可以很容易地放置在中等尺寸的試驗容器中， 加載夾具的典型尺寸為：
內滾軸間距： 40-60mm；
外滾軸間距： 90-130mm；
滾軸直徑： 5-10mm。
3.2.1 本文中的間距是指從一個滾軸中心到另一個滾軸中心的距離。
3.2.2 這些尺寸僅供參考。 可采用其他尺寸， 但前提是它們適合使用目的。
3.3 對于焊接試樣試驗， 建議使用更厚的試樣， 即最大壁厚。 在這里， 通過增加跨距支架之間的間距來使荷載最小和適應夾具增大的尺寸之間存在平衡， 可能會受到試驗容器尺寸相關的約束。 這是個人的判斷。
3.4 試樣應與加載夾具進行電氣隔離， 以避免不必要的電偶腐蝕和縫隙腐蝕。 這最好是通過
使用陶瓷滾軸來實現(xiàn)， 因為陶瓷滾軸也滿足額外的要求， 即在試驗期間， 滾軸不應出現(xiàn)任何屈服或蠕變。
3.5 滾軸和試樣之間的摩擦應最小化， 以限制試樣中摩擦約束對應力分布的影響。 這最好是通過使用具有低摩擦接觸表面的陶瓷滾軸來實現(xiàn)， 并且如果在加載試樣時它們可以自由旋轉， 則摩擦力可能會進一步減小。
4若無法自由旋轉， 摩擦會對達到要求應變所需的力產生一定的影響。 但是， 如果對試樣進行應變測量且摩擦力不過度， 則不會影響試樣中心區(qū)域的應變。 然而， 它可能會使?jié)L軸局部區(qū)域的試樣應變過度， 并且該區(qū)域的試樣可能會出現(xiàn)裂紋。在典型試驗條件下， 可通過該區(qū)域的應變測量來評估特定加載夾具的應變過度程度。
3.6 加載夾具的結構材料應能抵抗試驗環(huán)境中的應力腐蝕開裂， 夾具應足夠堅硬。 應盡量減少夾具材料腐蝕產物對溶液的污染， 以避免影響試驗結果。 這可以通過使用耐腐蝕合金或在夾具上涂敷涂層來實現(xiàn)。 當使用高合金鋼夾具測試碳鋼和低合金鋼時， 腐蝕產物可能導致電路橋接， 應在試驗結束時進行電阻檢查。 如果不使用電氣隔離， 則夾具的結構材料應與試樣的材料相似。 對于碳鋼和低合金鋼試樣的試驗， 最好采用低合金鋼夾具， 以確保無原電池反應。 在這種情況下， 可在夾具上涂敷適當?shù)亩栊酝繉樱?以盡量減少腐蝕產物的積聚。
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