实验室液压压力机在U型弯曲测试中充当精确的应力引发器。特别是对于应力腐蚀开裂（SCC），它与专用模具配合使用，对样品施加计算出的5%的附加应变，使其进入永久的恒定弯曲应力状态。
通过模拟储罐等工业设备中存在的残余载荷和施加载荷，液压压力机建立了激活和观察应力腐蚀开裂所必需的强制物理条件。
创造开裂条件
要理解液压压力机的功能，必须超越简单的机械弯曲。它的作用是在材料中引入一种受控的、标准化的缺陷状态。
施加精确应变
该设备不会随机变形材料。它施加特定的5%的附加应变。
这种精度至关重要，因为SCC对应力水平高度敏感。应变太小可能无法激活开裂机制，而应变太大可能导致与腐蚀无关的瞬时机械过载。
保持恒定应力
压力机将样品推入专用模具以形成U形。
从压力机取出后，样品会被固定（通常用螺栓固定）以保持该形状。压力机负责初始变形，使材料在暴露测试期间锁定在恒定的弯曲应力状态。
连接实验室测试与工业现实
在此背景下使用液压压力机的最终目标是在受控环境中模拟实际的失效模式。
复制残余应力
工业设备，特别是大型部件如储罐，很少仅因环境因素而失效。它们失效是因为制造工艺留下了残余应力。
液压压力机人为地引入这些内部张力，模仿成型或焊接部件的应力分布。
激活现象
应力腐蚀开裂是一种协同失效模式。它需要三种特定成分同时存在：腐蚀性环境、易感材料和拉伸应力。
液压压力机提供了第三个支柱——所需的物理条件（应力）——触发导致失效的反应。
理解权衡
虽然液压压力机对于U型弯曲测试至关重要，但依赖此方法涉及特定的限制，必须加以管理以确保数据的有效性。
依赖模具几何形状
液压压力机提供力，但模具决定了应力分布。
如果模具几何形状不完美或与样品厚度不匹配，压力机将施加不均匀的应力。这可能产生不代表5%目标的应力“热点”，导致假阳性或假阴性。
塑性变形的局限性
压力机通过塑性变形来实现U型弯曲。
这种严重的变形代表了“最坏情况”场景。虽然非常适合进行通过/失败筛选，但对于材料在现场仅承受弹性（可逆）载荷的应用来说，它可能过于激进。
为您的目标做出正确选择
在配置U型弯曲SCC测试时，您对液压压力机的应用应与您的具体测试目标保持一致。
- 如果您的主要重点是材料筛选：优先考虑5%附加应变的精度，以确保不同合金之间进行标准化的“最坏情况”比较。
- 如果您的主要重点是失效模拟：确保压力机施加的应力准确地模仿您正在分析的特定工业设备的已知残余应力。
液压压力机将无源金属样品转变为有源测试对象，揭示其在工业使用中无形但破坏性的力下的行为。
总结表：
| 特征 | 在U型弯曲SCC测试中的作用 |
|---|---|
| 主要作用 | 恒定弯曲应力的应力引发器 |
| 应变精度 | 施加标准化的5%附加应变 |
| 关键结果 | 诱导塑性变形以激活开裂 |
| 模拟目标 | 复制工业设备中的残余应力 |
| 所需模具 | 决定应力分布和几何精度 |
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参考文献
- Chia-Hao Hsu, Leu‐Wen Tsay. Stress Corrosion Cracking Susceptibility of 304L Substrate and 308L Weld Metal Exposed to a Salt Spray. DOI: 10.3390/ma10020187
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
