国家标准计划《在役承压设备金属材料小冲杆试验方法 第3部分:断裂韧性的试验方法》由 TC262(全国锅炉压力容器标准化技术委员会)归口,TC262SC6(全国锅炉压力容器标准化技术委员会在役承压设备分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中国特种设备检测研究院 。
77 冶金 |
77.040 金属材料试验 |
77.040.10 金属材料机械试验 |
在石油化工、航空航天及核电能源等各个领域,断裂韧性是对设备安全评估、寿命预测及对缺陷风险评估时非常重要的材料性能指标。
通过传统的标准试验获取材料的断裂韧性的方法已发展的比较成熟,国内外有许多的相关标准,但根据这些标准的标准试样尺寸较大,无法对在役设备进行取样评估。
小冲杆试验方法所需的试样体积小,可以微损取样评估在役设备的断裂韧性。
通过标准的确立来规范通过小冲杆试验获取材料断裂韧性的程序,有利于获得可重复的试验结果,进一步有利于小冲杆实验方法的推广,对于评估在役设备寿命和一些特殊试样的力学性能测量具有重要意义,同时也是GB/T 19624-2019在用含缺陷压力容器安全评定能够实施的前提条件之一。
因为在役含缺陷压力容器的安全评估最主要的是需要在用压力容器的断裂韧性数据,而本标准的建立则正是为含缺陷压力容器评估提供最直接的数据。
国内已经进行了多年的试验研究和理论研究,对小冲杆测试获得材料的断裂韧性初步成熟,已经在加氢反应器回火脆的评估中有初步应用。
然而,我国在2012年颁布的小冲杆试验标准的草案没有包括断裂韧性相关的内容。
新标准的实施能够精准的评价在役设备断裂韧性,为安全评定提供科学支持,减少在役设备运行生产带来严重的经济损失和人身伤亡的惨重后果,也能够避免盲目更换设备给企业带来的高成本。
为了规范通过小冲杆试验来获得材料断裂韧性的程序,将主要对以下几个方面规定: 1.小冲杆试样的类型及相关尺寸,断裂韧性是表征材料抵抗裂纹扩展的能力,可能需要对试样开槽以模拟裂纹的存在,因此需要在原始试样的基础上确定合适的槽的尺寸及形式; 2.规范对小冲杆试验得到的载荷-位移曲线的数据处理方法,提高测量精度和可重复性; 3.在开槽和数据处理的基础上,研究试样的变形演化与开裂,进一步建立通过小冲杆试验来获取材料断裂韧性的转换公式或转换曲线。