厚壁不锈钢无缝管断裂表面的分形维数测量
厚壁不锈钢无缝管采用自行研制的高压热充氢装置对试样进行高压气相热充氢。充氢气源为贮氢V合金化学床,保证氢气纯度为99.999。厚壁不锈钢无缝管热充氢完毕后保压降温,温度降至室温后降压取出试样。热充氢条件为24MPa、200℃,充氢时间分别为24 h、60h、120h、240h同时以未充氢试样作为对照组。各状态氢含量(C)以相同条件下相同直径的定氢试样氢含量为准。采用QCY一2型定氢分析仪进行定氢分析,其分析精度为0.1×10一。在MTS810电子万能材料试验机上完成拉伸实验。拉伸速度为0.5mm/min,应变率为3.3×10/s。以氢致断面收缩率损减()来衡量其抗氢性能。一1一H/(1)式中:为试样充氢后的断面收缩率;为未充氢试样的断面收缩率。越大,越小,厚壁不锈钢无缝管材料的抗氢性能越好在垂直于断裂表面的剖面上,断裂表面表现为一条不规则的曲线。这类不规则曲线的长度L是测量码尺'7的函数,且有:lgL(刁)一1gL0一(D一1)lgr/(2)式中:L0为具有长度量纲的常数,D是该曲线的分形维数。将lg呀和lgL(r/)J~j线性回归法拟合出直线的斜率a,则有:D一1一a(3)对拉伸试样断口,厚壁不锈钢无缝管在垂直于断口的方向(一般为拉伸试样的拉伸轴线方向)取不同的剖面,经金相抛光后,用图像分析仪在不同放大倍率下测量断口边界轮廓线的长度L(叩)。通过式(2)、式(3)得到断口曲线的分形维数D。对圆柱拉伸试样来说,依据截面约定,断口表面的分形维数D为:D=1+D