[实用新型]一种矩形截面试样慢拉伸应力腐蚀试验的环境箱装置

说明书

技术领域

本发明是一种专门适用矩形截面试样的慢拉伸应力腐蚀试验的环境箱体，用于矩形截面试样的慢拉伸应力腐蚀试验。涉及材料的应力腐蚀试验技术，特别适用于矩形截面试样在常温或有特定温度要求的腐蚀介质存在条件下的慢拉伸应力腐蚀试验。

背景技术

应力腐蚀开裂在机械设备失效中占有较大比例。正确评定材料的抗应力腐蚀性能，提高产品质量具有重要意义。

从上个世纪开展应力腐蚀开裂研究以来，出现了形式繁多的试样形式和相应的试验机，以及标准的各类试验方法。通常，不同的试样针对不同的试验目的，包括：测试应力腐蚀开裂的敏感性、应力腐蚀裂纹扩展速率(da/dt)、应力腐蚀开裂的临界应力σ_c、或应力腐蚀的应力强度因子起始值K_ISCC(也是临界值)。现有的应力腐蚀开裂的试验方法大体有以下几类：

(1)恒位移下的应力腐蚀开裂试验；(2)WOL试样；(3)恒载荷下的应力腐蚀开裂试验；(4)恒应变速率慢拉伸试验法。

其中，恒应变速率慢拉伸试验法用特制的圆棒形拉伸试样或板形试样，两端夹持在特制的拉伸试验机上，试样外套上腐蚀介质的环境箱，加载时保持恒定而缓慢的应变速率。如果被试材料对此介质有应力腐蚀倾向，则会在持续不断的塑性应变变形过程中萌生应力腐蚀裂纹，并不断扩展，最好促使试样发生断裂。这种试验方法的特点主要是人为施加给试样连续的缓慢的塑性应变，并保持这个应变速率为恒定的。如果发生了应力腐蚀开裂，最终试样的断口为宏观的脆性断口，如果没有发生应力腐蚀开裂，则最终是在塑性应变相当大之后形成有明显颈缩的塑性断口。这种试验亦被简称为“慢拉伸”试验，并被认为是一种可靠的应力腐蚀开裂快速试验法，结果准确可靠，对应力腐蚀试验具有较高的灵敏度，特别适合于实验室进行材料的快速筛选。现有的慢拉伸应力腐蚀实验，其式样都采用两面车螺纹的圆柱试样，以便于与环境箱体进行螺纹密封，其夹头形状如图1所示，圆柱试样一头嵌入内螺纹，圆柱试样外部车有外螺纹。但是由于圆柱试样不便于对其表面进行处理，故往往会限制研究的内容和深度，本发明就是为了设计一种能够用于片状试样的慢拉伸应力腐蚀环境箱装置，以达到既能便于在试样表面进行各类处理又能使其与环境箱进行良好密封的双重目的。

慢拉伸应力腐蚀试验由于其快速、准确的特点，被广泛应用于材料抗应力腐蚀开裂能力的检测。应力腐蚀顾名思义必须同时存在应力和腐蚀环境，二者缺一不可。而在万能拉伸试验机上进行的慢拉伸应力腐蚀试验面临的关键问题就是环境箱体的设计及其与试样、拉伸试验机的连接和密封。本发明针对矩形截面试样与环境箱难于连接密封的难题提出了一种全新的设计方式。

发明内容

为克服矩形截面试样在应力腐蚀试验过程中难于与环境箱密封连接的难题，本发明要解决的技术问题是提供一种矩形截面试样应力腐蚀试验环境箱系统。

本发明的目的是通过以下措施来实现的：

一种矩形截面试样慢拉伸应力腐蚀试验环境箱装置，包括筒体、底座、封盖，筒体同底座固接，筒体同封盖可移动连接，还包括上密封连接头，该上密封连接头同封盖间隙配合，可以无摩擦运动，上密封连接头入筒体内部分设有一安装槽，安装槽截面同矩形试样头部形状相适应以与之固接；

下密封连接头包括一上部，该下密封连接头上部同底座连接，下密封连接头上部入筒体，内部设有一安装槽，安装槽截面同矩形试样头部形状相适应以与之固接。

进一步，所述矩形试样上密封连接头安装槽和下密封连接头安装槽截面大于试样截面，边界距离为1.5～3mm。

进一步，所述下密封连接头还包括一下部设于底座之下，所述下密封连接头上部与下部通过螺纹与底座固接。

进一步，所述上密封连接头和下密封连接头上部上设有螺孔，试样通过螺栓孔分别与上密封连接头和下密封连接头固结。

进一步，所述筒体外部套连用以加热与控温的陶瓷加热器。

进一步，所述封盖开有冷凝孔或测温孔。

进一步，冷凝孔内设有用以冷凝回流以保证筒体内溶液浓度维持恒定的、包缠聚四氟乙烯胶带的冷凝管。

进一步，所述测温孔内设有木塞或缠绑密封带的温度计。

进一步，所述筒体、底座和封盖的材质为2205双相不锈钢。