การทดสอบอัตราความเครียดต่ำ (SSRT) เป็นวิธีการที่ใช้ในการกำหนดเกณฑ์ความเค้นและความไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น โดยการใช้อัตราการยืดตัวคงที่กับวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมเช่นอุตสาหกรรมนิวเคลียร์และอวกาศ โดยทั่วไปแล้วจะมีการอธิบายรายละเอียดไว้ในมาตรฐาน ASTM G129 “มาตรฐานการปฏิบัติสำหรับการทดสอบอัตราความเครียดต่ำเพื่อประเมินความไวของวัสดุโลหะต่อการแตกร้าวที่เกิดจากสิ่งแวดล้อม” เป็นเทคนิคการประเมินวัสดุอย่างรวดเร็วที่ประเมินความไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นหรือการเปราะตัวจากไฮโดรเจนโดยการใช้อัตราการยืดตัวที่ช้ามาก (โดยทั่วไปไม่เกิน 100 นาโนเมตร) กับตัวอย่างในสภาพแวดล้อมเฉพาะ เทคนิคนี้จัดอันดับประสิทธิภาพของวัสดุในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนโดยการทำให้เกิดความล้มเหลวที่เร่งขึ้นเมื่อเทียบกับการทดสอบแบบดั้งเดิม
การทดสอบด้วยอัตราการยืดต่ำ หมายถึงการทดสอบทางกลที่ดำเนินการด้วยอัตราการเปลี่ยนรูปที่ช้าอย่างจงใจ ซึ่งต่ำกว่าการทดสอบแรงดึงแบบดั้งเดิมมาก (ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้อัตราการยืดตัวสูง) การทดสอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุด้วยเหตุผลหลักสองประการ:
รูปแบบที่โดดเด่นที่สุดคือการทดสอบอัตราการยืดตัวช้า (SSRT) หรือที่รู้จักกันในชื่อการทดสอบแรงดึงด้วยอัตราการยืดตัวคงที่ ในการทดสอบนี้ ชิ้นงานทดสอบแรงดึงที่เรียบจะถูกดึงด้วยอัตราการยืดตัวต่ำคงที่ในขณะที่สัมผัสกับตัวกลางเฉพาะ (สารกัดกร่อน อุณหภูมิสูง หรือก๊าซ) อัตราการยืดตัวโดยทั่วไปอยู่ในช่วง10⁻⁸ถึง10⁻³ s⁻¹ และ ค่าทั่วไปสำหรับการศึกษาการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นจะอยู่ที่ประมาณ 10⁻⁵ถึง10⁻⁷ s⁻¹ อัตราที่ช้าช่วยให้มีเวลาสำหรับการปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม (เช่น การกัดกร่อน การแพร่ของไฮโดรเจน หรือการเสื่อมสภาพ ของฟิล์มพาสซีฟ) ส่งผลต่อการก่อตัวและการแพร่กระจายของรอยแตก ซึ่งผลกระทบเหล่านี้อาจไม่ปรากฏให้เห็นในการทดสอบที่เร็วกว่า
วัสดุมีความไวต่ออัตราการเสียรูป: ความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และรูปแบบการแตกหักของวัสดุอาจเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากตามอัตราการเสียรูป
ในการทดสอบแรงดึงที่ดำเนินการกับเหล็กกล้าอ่อนที่อัตราการยืดตัวต่ำ นักวิจัยสังเกตเห็นความแตกต่างในความแข็งแรงคราก ความแข็งแรงดึงสูงสุด และการยืดตัวสม่ำเสมอ ขึ้นอยู่กับอัตราการยืดตัวที่เลือกอย่างแม่นยำภายในช่วงต่ำ แม้แต่การออกแบบชิ้นงานที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานก็สามารถให้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้สำหรับคุณสมบัติเหล่านี้
อัตราการเปลี่ยนแปลงความเครียดต่ำสำหรับพอลิเมอร์และวัสดุคอมโพสิตช่วยจำลองสภาวะการใช้งานระยะยาว (เช่น การอุ่นเครื่องอย่างช้าๆ ในแผงหน้าปัดรถยนต์) ในขณะที่ความเร็วสูงจำเป็นสำหรับการจำลองการชน
โดยทั่วไป การทดสอบด้วยอัตราความเครียดต่ำจะดำเนินการตามขั้นตอนดังต่อไปนี้:
โดยทั่วไป การทดสอบจะดำเนินการทั้งในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและในตัวกลางอ้างอิงเฉื่อยเพื่อใช้เปรียบเทียบ (เช่น อากาศหรืออาร์กอน) การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของความยืดหยุ่นในตัวกลางดังกล่าวบ่งชี้ถึงความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้นหรือการเปราะตัวเนื่องจากไฮโดรเจน
การทดสอบอัตราการยืดตัวช้าแบบสั่นเป็นรูปแบบหนึ่งของการทดสอบที่ทำลายฟิล์มป้องกันแบบพาสซีฟซ้ำๆ โดยการเพิ่มรอบการรับแรงเล็กๆ รอบจุดคราค ทำให้การทดสอบนี้มีความรุนแรงมากขึ้นสำหรับการประเมินความทนทานในระยะยาวของโลหะผสม เช่น เหล็กกล้าไร้สนิมหรือโลหะผสมนิกเกล
มาตรฐานที่ใช้เป็นแนวทางในการทดสอบความแข็งแรงดึงช้ามีดังต่อไปนี้:
พื้นที่การใช้งานหลักของวิธีการทดสอบอัตราความเครียดต่ำมีดังต่อไปนี้:
ตัวอย่างเช่น ในงานวิจัยด้านนิวเคลียร์ การทดสอบอัตราความเครียดช้าในน้ำจำลองของเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันสูงที่ประมาณ 7,4 x 10⁻⁷ s⁻¹ แสดงให้เห็นว่าความแข็งตัวจากการฉายรังสีถึงจุดอิ่มตัวที่ประมาณ 10 dPa ความยืดหยุ่นลดลงที่ปริมาณรังสีสูงขึ้น และบางครั้งอาจเกิดการแตกแยกหรือรอยร้าวระหว่างเกรน
ข้อดีของวิธีการนี้มีดังต่อไปนี้:
อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อจำกัดบางประการ:
เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และให้ความช่วยเหลือในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบอัตราความเครียดต่ำ (SSRT) แก่ธุรกิจต่างๆ อีกด้วย
คุณสามารถขอให้เรากรอกแบบฟอร์มของเราเพื่อรับการนัดหมายเพื่อรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมหรือเพื่อขอการประเมินผล
