
آزمایش نرخ کرنش پایین (SSRT) روشی است که برای تعیین آستانههای تنش و حساسیت به ترکخوردگی تنشی با اعمال نرخ ازدیاد طول ثابت به مواد، بهویژه در محیطهایی مانند صنایع هستهای و هوافضا، استفاده میشود. این روش که بهطورکلی در استاندارد ASTM G129 با عنوان «روش استاندارد برای آزمایش نرخ کرنش آهسته برای ارزیابی حساسیت مواد فلزی به ترکخوردگی ناشی از عوامل محیطی» بهطور مفصل شرح داده شده است، یک تکنیک ارزیابی سریع مواد است که با اعمال نرخ ازدیاد طول بسیار آهسته (معمولاً تا 100 نانومتر) به یک نمونه در یک محیط خاص، حساسیت به ترکخوردگی تنشی یا تردی هیدروژنی را ارزیابی میکند. این تکنیک عملکرد مواد را در محیطهای خورنده با القای شکست تسریعشده در مقایسه با آزمایشهای مرسوم، رتبهبندی میکند.

آزمایش با نرخ کشش پایین به آزمایشهای مکانیکی اشاره دارد که با نرخ تغییر شکل عمداً آهسته انجام میشوند، بسیار پایینتر از نرخهای آزمایشهای کششی مرسوم (که معمولاً از نرخ کرنش بالا استفاده میکنند). این آزمایشها در علم و مهندسی مواد برای دو هدف اصلی ضروری هستند:
برجستهترین شکل، آزمایش نرخ کرنش آهسته (SSRT) است که به عنوان آزمایش کشش با نرخ کرنش ثابت نیز شناخته میشود. در این آزمایش، یک نمونه کششی صاف با نرخ کرنش ثابت پایین در حالی که در معرض یک محیط خاص (ساینده، دمای بالا یا گاز) قرار میگیرد، کشیده میشود. نرخ کرنش معمول از 10⁻⁸ تا 10⁻³ s⁻¹ متغیر است و مقادیر رایج برای مطالعات ترک خوردگی تنشی حدود 10⁻⁵ تا 10⁻⁷ s⁻¹ است . نرخ کند، زمان لازم را برای فعل و انفعالات محیطی (مانند خوردگی، انتشار هیدروژن یا تخریب فیلم غیرفعال) فراهم میکند تا بر تشکیل و انتشار ترک تأثیر بگذارند، اثراتی که ممکن است در آزمایشهای سریعتر قابل مشاهده نباشند.
مواد به نرخ کرنش حساس هستند: استحکام، شکلپذیری و حالتهای شکست آنها میتواند با نرخ تغییر شکل به طور قابل توجهی تغییر کند.
در آزمایشهای کششی انجام شده روی فولاد نرم در نرخ کرنش پایین، محققان بسته به نرخ کرنش دقیق انتخاب شده در محدوده پایین، تفاوتهایی را در استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و افزایش طول یکنواخت مشاهده کردند. حتی طرحهای نمونه غیر استاندارد نیز میتوانند نتایج تکرارپذیری را برای این خواص به دست آورند.
نرخ کرنش پایین برای پلیمرها و کامپوزیتها به شبیهسازی شرایط سرویس بلندمدت (مثلاً گرم شدن آهسته در داشبورد خودرو) کمک میکند، در حالی که برای مدلسازی برخورد به سرعتهای بالا نیاز است.
آزمایش نرخ کرنش آهسته معمولاً از این مراحل پیروی میکند:
آزمایشها معمولاً هم در محیط خورنده و هم در یک محیط مرجع خنثی برای مقایسه (مثلاً هوا یا آرگون) انجام میشوند. کاهش قابل توجه در شکلپذیری در محیط، نشاندهندهی حساسیت به ترکخوردگی ناشی از خوردگی تنشی یا تردی هیدروژنی است.
آزمایش نرخ کرنش آهسته نوسانی، نوعی از آزمایش است که با اضافه کردن چرخههای بار کوچک در اطراف نقطه تسلیم، به طور مکرر لایههای محافظ غیرفعال را از بین میبرد و آن را برای ارزیابی دوام طولانی مدت در آلیاژهایی مانند فولادهای ضد زنگ یا آلیاژهای نیکل، تهاجمیتر میکند.
استانداردهایی که آزمایش مقاومت کششی آهسته را هدایت میکنند به شرح زیر است:
زمینههای اصلی کاربرد روش آزمایش نرخ کرنش آهسته به شرح زیر است:
برای مثال، در تحقیقات هستهای، آزمایش نرخ کرنش آهسته در آب راکتور آب تحت فشار شبیهسازی شده در تقریباً 7,4 x 10⁻⁷ s⁻¹ ، سختشوندگی تابشی را نشان داده است که در حدود 10 dPa به اشباع میرسد، در دوزهای بالاتر شکلپذیری کاهش مییابد و گاهی اوقات شکافتگی یا ترک خوردگی بین دانهای رخ میدهد.
مزایای این روش به شرح زیر است:
با این حال، این روش محدودیتهایی دارد:
سالهاست که سازمان ما با کادری مجرب و متخصص، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه میدهد و در ایجاد، پیادهسازی و بهبود سیستمهای مدیریتی یاری میرساند. در این چارچوب، ما خدمات تست نرخ کرنش پایین (SSRT) را نیز به مشاغل ارائه میدهیم.
