中华人民共和国国家标准
GB/T 24185-2009
逐级加力法测定钢中 氢脆临界值试验方法
Test method for measurement of hydrogen embrittlement threshold insteel by the incremental step loading method
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准参照ASTMF1624-06《用逐级加载技术测定钢中氢脆临界值试验方法》制定.本标准由中国钢铁工业协会提出. 本标准由全国钢标准化技术委员会归口.本标准起草单位：上海材料研究所.本标准主要起草人：王滨、陈华锋、李光福.
引言
氢脆是由进人钢中的氢引起的，氢在残余应力或服役时产生的外部应力作用下会使材料发生断裂.酸洗或电镀等工艺过程，或处于阴极保护条件下都可能在钢中产生氢.本方法可用于快速确定这些工 艺过程中产生的残余氢的影响，或者定量确定一定充氢条件下材料的氢脆敏感性.
当预裂纹试样的残余应力和工作应力之和大于某一应力值时就会发生延迟断裂（有限寿命），小于这一应力值时就不会断裂（无限寿命），该应力值称为临界应力[对于预裂纹试样则称为临界应力强度（K）].采用缺口试样的持久载荷-失效时间试验可以测定产生氢应力破裂的临界应力，但需要较多试 样、多台高载荷能力的试验机和几千小时以上的试验时间.
本标准提供了一个只需要少量试样在一台设备上用一周以内的时间即可完成的加速试验方法它可用于确定钢中产生初始氢应力破裂的临界应力或临界应力强度.
逐级加力法测定钢中 氢脆临界值试验方法
1范围
本标准规定一种用逐级加力法测量钢中氢脆临界应力值和临界应力强度值的符号与说明、原理、试验设备、试样、试验程序和试验报告.
本标准适用于定量评估钢的氢脆敏感性，或冶炼、热加工、表面处理等加工过程产生的钢内残余氢以及环境外部氢对钢性能的影响.
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款.凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然面，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准.
GB/T228金属材料室温拉神试验方法（GB/T228-2002，eqvISO6892:1998）
MOD) GB/T4161金属材料平面应变断裂度K试验方法（GB/T4161-2007.ISO12737：2005，
GB/T15970.7金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验第7部分：慢应变速率试验(GB/T 15970.7-2000 idt ISO 7539-7:1989)
GB/T16825.1静力单输试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准(GB/T 16825. 1 2008 ISO 7500-1 ;2004 IDT)
3符号与说明
本标准使用的符号及相应的说明见表1.
表1符号与说明
符号 说 明F 试验力F 拉伸试验时得到的最大力在位移控制条件下采用逐级加力法使在给定加力速率和环境条件的试样萌生裂纹时所承受F 的试验力F. 第n个试样的FFa F不随加力速率变化时的临界值As 试样的最小横截面积由F除以试样的最小横截面积A得到的氢脆应力临界值试验在给定的充氢环境下进行时，试样由外部氢引起的氢脆临界应力值
表1（续）
符号 说明试验在空气中进行时，试样由内部氢引起的氢脆临界应力值试验在给定的充氢环境下以给定的加力速率进行时试样由外部氢引起的氢脆应力强度临K.. 界值K 试验在空气中以给定的加力速率进行时，试样由内部氢引起的氢航临界应力强度值Kg 试验在给定充氢环境下进行时，试样由外部氢引起的恒定的氢脆临界应力强度值K试验在空气中进行时，试样由内部氢引起的恒定的氢航临界应力强度值
4原理
通过逐级降低施加于不同试样上的加力速率，使氢扩散并产生裂纹，当位移保持不变的情况下，试验力将随裂纹萌生面减小，通过试验力-时间曲线可以得到氢脆临界应力或临界应力强度值.
5试验设备
试验机的测力系统应按照GB/T16825.1的要求进行校准，其准确度应为1级或优于1级.如需在规定环境条件下进行试验，试验装置应能提供所需要的试验环境.试验设备应能记录试验力-时间曲线.
6试样
6.1试样分为断裂力学试样和实物试样.6.1.1断裂力学试样应符合GB/T4161的要求.6.1.2实物试样是将产品实物作为试样，如紧固件. 注：为保证试验结果的准确，预制疲劳裂纹时的最大应力应低于任一所测的氢致裂纹扩展的应力值的60%.注：对实物试样，同种材料不同形状或尺寸的试样试验结果会不同.6.2试样数量一般为5个～10个.
7试验程序
7.1试验前按GB/T228规定的试验速率对试样施加试验力直至断裂，测出最大力F.
7.2用逐级加力法对其余试样施加试验力达到F.时，每级增加的试验力值应相等，其值取决于要求的试验准确度.如对于准确度为5%的试验，每级增加的试验力为5%F.，共分20级加力.1"试样每级试验力的保持时间一般为1h.随后的试样每级试验力的保持时间一般为前一个试样的2倍，如图1中所示的2和3试样.为节省试验时间，建议当试验力超过0.5F时对每级的试验力保持时间加倍， 如图1中所示的4试样.
