金属材料液态铅铋控氧环境中慢拉伸试验方法TCNS 78-2022.pdf

ICS 77.040CCS H 20团体标准T/CNS 782022金属材料液态铅铋控氧环境中慢拉伸试验方法Test method for slow strain rate tensile in liquid lead-bismuth environment withcontrolled oxygen concentration for metallic materials2022-12-16 发布2023-04-01 实施中国核学会发 布T/CNS 782022I目次前言.III1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14总体要求.15试验仪器和设备.16试样制备和要求.27试验条件和步骤.28试验结果观察及评定.39试验报告.3附录 A（资料性）高温液态铅铋慢拉伸试验装置示意图.4附录 B（资料性）电极电位、温度与溶解氧浓度的关系.6参考文献.7T/CNS 782022III前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国核学会提出。本文件由核工业标准化研究所归口。本文件起草单位：广东腐蚀科学与技术创新研究院、中国科学院金属研究所、中广核研究院有限公司、中国核动力研究设计院、生态环境部核与辐射安全中心、核工业标准化研究所。本文件主要起草人：谭季波、吴欣强、张强、韩恩厚、邓平、高军、孙海涛、郭彦辉。T/CNS 7820221金属材料液态铅铋控氧环境中慢拉伸试验方法1范围本文件规定了金属材料液态铅铋控氧环境中慢拉伸试验的总体要求、试验仪器和设备、试样制备和要求、试验条件和步骤、试验结果表征及数据处理、试验报告等内容。本文件适用于金属材料在液态铅铋环境中的拉伸力学性能与液态金属脆化行为的评价。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 10123金属和合金的腐蚀 基本术语和定义GB/T 15970.1金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第1部分：试验方法总则GB/T 15970.4金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验第4部分：单轴加载拉伸试样的制备和应用GB/T 15970.7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YB/T 5344铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法3术语和定义GB/T 10123、GB/T 15970.1、GB/T 15970.7和YB/T 5344界定的以及下列术语和定义适用于本文件。液态金属致脆liquild metal embrittlement材料与液态金属接触发生腐蚀，塑性降低乃至低应力脆断的现象。4总体要求本文件所规定的试验涉及高温液态铅铋特殊工况，试验人员应具备相关高温液态铅铋反应釜的基本操作技能及高温氧化和力学专业背景知识。应定期对试验系统中的位移传感器、载荷传感器、热电偶和溶解氧电极进行检测或计量标定，保证相关试验参数和结果的可信度。铅铋蒸汽对人体有害，需保证试验环境通风，试验人员应佩戴防毒面具进行试验操作。5试验仪器和设备反应釜5.1.1反应釜釜体、釜盖应采用不锈钢或耐蚀合金制造，设计温度一般不低于 600，压力为常压。釜体一般为整体锻造成型，特殊情况下也可为焊接结构，但应进行无损检测。5.1.2釜体与釜盖之间及釜上引出的各测试孔均需具有良好的密封性能。5.1.3反应釜应设有安全保护装置，并定期检查安全保护装置的可靠性。5.1.4釜内试样支架和加载轴等可采用耐高温耐腐蚀材料加工制作，如采用奥氏体不锈钢、铁铬铝合金等材料制成。5.1.5反应釜应配备相应的冷却水系统，以保护密封圈、外部传感器及其它不耐高温试验装置。5.1.6图 A.1 和图 A.2 给出了推荐的高温液态铅铋慢拉伸试验装置示意图。T/CNS 7820222加热及控温装置5.2.1宜采用电加热方式。5.2.2加热装置及控温仪器应满足试验要求的升、降温速率，并保持反应釜内温度均匀，温度偏差不大于5。5.2.3控温精度：3。加载装置5.3.1反应釜需配备慢应变速率拉伸加载系统。慢应变速率拉伸加载系统在高温液态铅铋环境下能够精确实现应力控制、位移控制或者应变控制。5.3.2加载轴上需配备位移传感器和载荷传感器，位移传感器测量精度不大于5 m 或者5%。载荷传感器测量精度不大于5 N 或5%。溶解氧浓度监测与控制系统5.4.1溶解氧电极可采用 Pt/空气、Bi/Bi2O3和 Cu/CuO 等固体电极，电极测量值与理论值之间的差值应不大于5 mV。5.4.2溶解氧电极应密封性良好，密封安装在釜盖上。5.4.3应采用高内阻（大于等于