ICS 77.060 CCS H 25
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T15970.10—2021
金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验第10部分：反向U型弯曲试验方法
Corrosion of metals and alloysStress corrosion testing-
Part10:ReverseU-bendmethod
（ISO7539-10:2013.MOD）
2022-03-01实施
2021-08-20发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T15970.10—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T15970《金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验》的第10部分，GB/T15970已经发布了以下部分：
第1部分：试验方法总则：第2部分：弯梁试样的制备和应用；第3部分：U型弯曲试样的制备和应用；
一第4部分：单轴加载拉伸试样的制备和应用；一第5部分：C型环试样的制备和应用；一第6部分：恒载荷和恒位移下的预裂纹试样的制备和应用；
第7部分：慢应变速率试验；第8部分：焊接试样的制备和应用；第9部分：渐增式载荷或渐增式位移下的预裂纹试样的制备和应用；第10部分：反向U型弯曲试验方法；第11部分：金属和合金氢脆和氢致开裂试验指南。
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本文件使用重新起草法修改采用ISO7539-10：2013《金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验 第10部
分：反向U型弯曲试验方法》。
本文件与ISO7539-10：2013相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本文件与ISO7539-10： 2013的结构调整对照一览表。
本文件与ISO7539-10：2013的技术性差异及其原因如下：
关于规范性引用文件，本文件做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： ·用等同采用国际标准的GB/T15970.1一2018代替ISO7539-10：2013引用的ISO7539-1：
2012（见第3章、6.4)； ·用等同采用国际标准的GB/T16545一2015代替ISO7539-10：2013引用的ISO8407：
2009（见6.8)。
本文件做了下列编辑性修改：
按照GB/T1.1一2020的规定，对图B.1、图B.2、图C.1和图C.3补充说明。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本文件起草单位：中国航发北京航空材料研究院、冶金工业信息标准研究院、中车青岛四方机车车
辆股份有限公司。
本文件主要起草人：张晓云、张欢欢、侯捷、韩晓辉、孙梦寒、田爱琴、田子健。
I GB/T 15970.10—2021
引言
应力腐蚀是金属材料在拉应力和腐蚀环境的联合作用下引起的低应力脆断现象。通常材料的强度越高，其应力腐蚀敏感性越大。正确评价各类高强度结构材料的应力腐蚀性能、研究其应力腐蚀行为及机制，不但可为设计选材、用材提供可靠的依据，而且对于开发新型的抗应力腐蚀的高强度结构材料具有重要的意义。
GB/T15970是为评定金属和合金的耐应力腐蚀性能而制定的系列方法标准，各种方法所采用的试样形式、评价指标不同，研究分析的侧重点不同。本部分是评价应力腐蚀敏感性的特殊试验，将半圆形状的部分金属自身反向弯曲保持U型，并保证初始拉伸应力超过大部分内表面的屈服强度值，然后将试样暴露于腐蚀介质中进行试验。与常规的U型弯曲试验比较明显减少了应力松弛，用作管材、板材、棒材和其他产品（包括焊接产品）应力腐蚀敏感性评价的快速筛选试验
Ⅱ GB/T 15970.10—2021
金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第10部分：反向U型弯曲试验方法
警示：本文件可能涉及有害的材料、操作和设备。标准使用者有责任识别并建立相应的安全和健康
措施，并在使用前确定相关标准限制的适用范围。
1范围
本文件规定了反向U型弯曲试验方法的原理、试样、试验程序、结果评定和试验报告等。 本文件适用于利用反向U型弯曲试样测试金属和合金的应力腐蚀。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 15970.1—2018 8金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第1部分：试验方法总则（ISO7539-1： 2012,IDT)
GB/T16545一2015金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除（ISO8407：2009，IDT）
3术语和定义
GB/T15970.1一2018界定的术语和定义适用于本文件。
4原理
4.1反向U型弯曲（简称RUB)试验是评价应力腐蚀开裂敏感性的特殊严苛试验方法。该试验主要用于高耐蚀的金属，如镍基合金，与常规的U型弯曲试验比较该方法明显减少了应力松弛，用作管材、板材、棒材和其他产品（包括焊接材料）的筛选试验。RUB试验也可作为协议双方的服役性能验收试验。 4.2试验的原则是在高耐蚀的金属上引入非常严苛的应力，并且减小应力松弛，以提高诱发应力腐蚀开裂的可能性 4.3试验将截面为半圆的金属反向弯曲、保持U型，并保证在内表面大部分位置的初始拉伸应力超过屈服强度，然后将试样暴露于腐蚀介质中。通过引入服役条件下可能或不可能存在的复杂的双轴应力对试验进行加速。与材料的原始条件相比，试样在成型过程中引入的不同程度的冷加工变形会影响应力腐蚀开裂的倾向。 4.4试验一般在实验室进行，将试样暴露于模拟服役条件的环境中。 4.5试验的进一步目标是比较和评价不同材料参数的影响。 4.6试验的主要优势是操作简单且能够进行快速筛选。如果在573K或以上的高温溶液中，使用常规的U型弯曲试样或C型环试样进行筛选试验，会发生明显的应力松弛，并且评价所需的试验时间也更长。由于RUB试样的双轴应力，RUB试样的应力松弛要比常规的U型弯曲试样或C型环试样小。因此，使用RUB试样能在相对短的时间内完成筛选试验。
1 GB/T15970.10—2021
4.71 试验的缺点是应力状态复杂，很难精确定量。如果期望获得精确的应力状态，宜使用其他方法 4.8对给定的金属和环境，即便使用标称尺寸相同的试样进行试验，试验结果也可能变化很大，有必要进行重复试验 4.9如果试样是从不同直径的管材制备的或者经历了不同的加载过程，试验结果可能差别更大。
5试样
5.1概述
RUB试样从管材和其他中空圆柱产品沿纵向切取一半，或者从板材、棒材或其他产品沿轴向加工成平圆形状。在这种情况下，宜在试样成型后、进行反向U型弯曲前进行热处理，以释放残余应力。 5.2管材 5.2.1可使用各种管径和尺寸的试样。在管材上切取试样所需长度的管段，然后沿轴向剖开，形成半圆的试样。 5.2.2管形材料应保持原始表面状态。 5.2.3在弯曲时，可使用成型夹具限制半管的变形，使其强制保持半圆形的截面。或者可允许其侧边自由变形，在这种情况下，两端可趋于变平。两种方法均可使用。后者应力较低，优点是可以避免边缘裂纹。在本文件中，前一类型的试样命名为“半管RUB试样”，后一类型的试样命名为“标距截面RUB 试样”。 5.2.4当使用“标距截面RUB试样”进行试验时，因为减少了药束，反向弯曲过程中产生的应力较低，可以通过预应变达到期望的应力水平。 5.2.5半管RUB试样的制备实例参见附录B。无预应变和预应变的标距截面RUB试样的制备实例参见附录C。 5.2.6如进行热处理，最终热处理应在反向弯曲前（如施加预应力，应在施加应力前)进行。 5.2.7可使用单级加载或双级加载。单级加载的试样不充许在弯曲后、施加最终应力前回弹；双级加载的试样允许在弯曲后、重新施加最终应力前回弹。 5.2.8成形后用加载螺栓施加应力时，宜小心进行以确保变形恢复至成形操作终了时的变形程度。加载螺栓处试样两端的距离应至少比成形操作完成时的距离小1mm。同一系列的所有试样两端最终操作宜相同，宜避免过载。为保持一致，宜使用千分尺测量 5.2.9螺栓材料的热膨胀系数宜与试样材料相同，或低于试样材料的热膨胀系数。推荐使用双螺母紧固，以减小螺栓松动的可能性 5.3其他产品 5.3.1可使用各种棒材、板材和其他锻件或轧制材料或焊接材料。这些材料在最终热处理后应加工成板，并使用内、外模具成型压制成半圆形状。用板材制备试样的过程参见附录B和附录C 5.3.2当进行焊接件的试验时，应注意给出焊缝相对于试样长轴方向的定位，试验可在焊接材料本身或包含了焊接金属和热影响区的部分进行。 5.3.3可使用单级加载或双级加载的方式对试样施加应力。单级加载的试样不准许在弯曲后、施加最终应力前回弹；双级加载的试样允许在弯曲后、重新施加最终应力前回弹。 5.3.4成形后用加载螺栓施加应力时，应小心进行以确保变形恢复至成形操作完成时的变形程度。加载螺栓处试样两端的距离应至少比成形操作完成时的距离小1mm。同一系列的所有试样两端最终操作宜相同，宜避免过载。为保持一致，宜使用千分尺测量 5.3.5螺栓材料的热膨胀系数宜与试样材料相同，或低于试样材料的热膨胀系数。推荐使用双螺母紧
2 GB/T15970.10—2021
固，以减小螺栓松动的可能性。
6试验程序
6.1若试验系统中有多种金属，根据试验环境，应对试样进行绝缘，以避免电偶效应。当使用绝缘材料时，在试验过程中绝缘材料不应变形。陶瓷绝缘材料因与试验环境兼容，适合用在此处 6.2试验前试样应脱脂，随后小心处理 6.3因为在暴露于试验环境前可能产生裂纹，成型后应检查试样。可准备施加了应力但不进行环境暴露的试样作为后续的比对试样。 6.4为了区分试样，有必要对试样做标记，标记方法宜按照GB/T15970.1。 6.5J 脱脂、加载和检查后的试样宜尽早开始试验。 6.6 为了表征损伤随时间的变化，通常可进行一系列不同暴露时间的试验 6.7 为统计评价每个暴露时间的试验结果，可对足够多数量的试样进行测试。 6.8试验结束后应用蒸馏水或乙醇漂洗试样并干燥。如有要求，应使用合适的清洗方法（见 GB/T16545），以便于观察可能存在的裂纹。
7结果评定
7.17 在检查试样前，应先查看加载螺栓是否失效或松动，确认试验是否有效。一般目视或使用光学显微镜对试样进行初步检查，观察试样是否存在裂纹。实验室试验常使用重复试样，进行周期检查，以确定首次观察到裂纹时的暴露时间。 7.2为了确定试样不存在任何裂纹，应使用扫描电镜或高倍显微镜进行截面的金相观察。（着色）渗透检查可简单有效地检测小裂纹。 7.3由于一些裂纹原本就可能存在，而不是应力腐蚀产生的。因此，如果检测到裂纹，为了比较，应对相当应力下没有进行环境暴露的试样进行检查。 7.4任何观察到的裂纹，除非有确凿的证据证明不是由于应力腐蚀而产生的，均宜考虑为应力腐蚀失效。 7.5试验一般为“通过”或“不通过”的试验，试验的微小差异（如首次出现裂纹的时间或裂纹的大小)被认为是不重要的。 7.6 5推荐使用统计分析方法（例如威布尔统计)进行结果表述，如绘制失效累积数量一时间曲线。
8试验报告
试验报告应包括以下内容： a) 试验材料的详细情况，包括化学成分、热处理和微观组织状态： b) 管材尺寸、试样大小和预应变、弯曲和施加应力过程； c) 试验环境的详细情况； d) 检查程序，包括显微镜的型号和放大倍数； e) 观察时间和可见裂纹出现的时间； f) 评价所用的统计方法的描述
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附 录（资料性）
本文件与ISO7539-10:2013相比的结构变化情况
本文件与ISO7539-10:2013相比在结构上有较多调整，具体结构调整对照情况见表A.1。
表 A.1 本文件与IS07539-10：2013的结构调整对照情况
本文件章条编号
ISO7539-10：2013章条编号
前言
前言
4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9 5.2.1、5.2.2、5.2.3、5.2.4、5.2.5、5.2.6、
5,2.7,5.2.8,5,2.9
5.3.1,5.3.2,5.3.3,5.3.4,5.3.5 6.1,6.2、6.3,6.4,6.5,6.6,6.7、6.8
7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6
附录A
附录A 附录B 附录 C
附录A 附录 B
4