ASTM E1681: Metaller üzerinde KIH testi
KIH testi, hidrojen ortamındaki metalik bir malzemenin eşik gerilim yoğunluk faktörünü (KIH) belirlemek için kullanılan bir kırılma mekaniği testidir.
ASTM E1681 iki tür yük arasında ayrım yapar:
yorulma çatlaklı CT numuneleri üzerinde sabit deplasmanlı KIH testi ve sabit kuvvetli KIH testi.
ASTM E1681'e göre bu KIH testlerinin amacı, metallerin hidrojen taşımacılığı için özel boru ve boru hatlarında kullanıma uygunluğunu değerlendirmektir.
Standartlar Test uygulaması Karakteristik değerler Numuneler Uygun ürünler Talep edin Hidrojen broşürü
KIH testi için ilgili standartlar
Aşağıdaki standartlar, KIH testi ve hidrojen ortamında eşik değer gerilim yoğunluğu faktörünün (KIH) belirlenmesi için geçerlidir:
- ASME B31.12 – Hidrojen Boru Hatları ve Boru Hatları Standardı
Bu standart, boru hatlarının güvenliğini tanımlar ve gaz halindeki ve sıvı hidrojeni taşıyan boru hatlarına ilişkin gereklilikleri içerir. - ASME BPVC.VIII.3 - ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Division 3, Alternative Rules for Construction of High Pressure Vessels
Bu standart, basınçlı hidrojen ile test için sınır koşullarını içerir ve test yöntemine bağlı olarak KIH hesaplaması için ek gereklilikler içerir. - ASTM E1681 - Standard Test Method for Determining Threshold Stress Intensity Factor for Environment-Assisted Cracking of Metallic Materials
ASTM E1681, hidrojen kaynaklı çatlak oluşumu için eşik değer gerilme yoğunluğu faktörünün (KIH) nasıl belirleneceğini belirtir.
ASTM E1681’e göre test uygulaması
KIH testi öncesinde, CT numunesi servo-hidrolik test cihazı yardımıyla yorulma yoluyla titreştirilir. Ardından, önceden yırtılmış bu CT numunesi gaz halindeki hidrojen ortamında yüklenir. ASTM E1681, temel olarak iki yükleme türünü ayırt eder: numune, belirli bir süre boyunca sabit deplasman (constant displacement) veya sabit kuvvet (constant force) altında tutulur. Çatlak büyümesi veya kırılma meydana gelebilir, ancak bu zorunlu değildir.
KIH testi (constant displacement) için test cihazı gerekmez. Burada numune, inert bir ortamda bir vida yardımıyla belirli bir sabit deformasyona ön gerilim uygulanır. Bu sırada, bir Clip-On Ekstansometre ile cıvata yükü (yük hattı yer değiştirmesi) ile bu CT numunesinin genişlemesi ölçülür. KIH testi (sabit kuvvet) için, örneğin elektromekanik zaman dayanımı test cihazı gibi, sallanan CT numunesine belirli bir çekme kuvveti uygulayan bir test cihazı gerekir.
KIH testi (constant displacement) sırasında belirli bir çalışma akışı dikkate alınmalıdır:
- Dinamik test cihazında CT numunesinin salınımı
- Clip-On ekstansometre yardımıyla inert atmosferde CT numunesinin genişletilmesi
- CT numunesinin yüklenmesi ve otoklav içine yerleştirilmesi
- Otoklavın 1.000 saat boyunca basınçlı hidrojen ile doldurulması
- Kırılma yüzeyinin görsel olarak incelenmesi için CT numunesinin çıkarılması
ASTM E1681'e göre önemli karakteristik değerler
ASTM E1681'e göre bu karakteristik değerler, bir metalin hidrojen kaynaklı çatlama direncini değerlendirmek için kullanılır
- KIH
, "Threshold Stress Intensity Factor" anlamına gelir. KIH, gerilim yoğunluğu faktörünün eşik değeri olarak tanımlanır. - KIEAC ve KEAC
(EAC), „Evironmental Assisted Cracking“ ifadesinin kısaltmasıdır. KIEAC ve KEAC, ne kırılmanın ne de çatlak büyümesinin meydana gelmediği gerilim yoğunluğu faktörünün en yüksek değeri olarak tanımlanır. Bu nedenle KIEAC, mevcut çentik ve çatlaklarda güvenli hizmeti garanti eden izin verilen maksimum gerilim olarak anlaşılır.
ASTM E1681'e göre numune gereksinimleri
KIH testi için numune seçerken, ASTM E1681'in boyut gereksinimlerine ve minimum numune kalınlıklarına uyulması önemlidir.
Aşağıdaki numune şekilleri kabul edilebilir:
- Cıvata yüklemeli CT numuneleri ("constant displacement KIH testi" için)
- CT numuneleri ("constant force” KIH testi için)
