什么是氨氣應力腐蝕測試？

氨氣應力腐蝕測試（Ammonia Stress Corrosion Testing）是一種通過模擬材料在氨氣（NH?）環境中受應力作用時的腐蝕行為，評估材料在特定條件下抵抗應力腐蝕開裂（SCC）能力的試驗方法。該測試主要用于檢測金屬材料（如銅合金、不銹鋼、鋁合金等）在含氨氣體環境下因應力和腐蝕共同作用導致的裂紋萌生和擴展風險。

測試要求

氨氣應力腐蝕測試的核心要求涵蓋環境條件、樣品制備、測試流程及標準規范，具體如下：

1. 環境條件

氨氣濃度：

氨氣濃度需根據材料類型和測試標準設定，常見范圍為 35% NH? + 5% H?O + 60% 空氣。

其他標準中可能要求 1%~5% NH? 的低濃度環境（如光伏組件測試）。

溫度：

通常控制在 34±2℃或 25±3℃。

特殊材料（如銅合金）可能要求 室溫（23±5℃）。

濕度：

高濕度環境（如 ≥95% RH）以加速腐蝕反應。

暴露時間：

標準測試周期為 4h~10d，特殊場景可延長至 100d

2. 樣品要求

材料類型：

常見測試材料包括 銅合金（黃銅、青銅）、不銹鋼、鋁合金、鈦合金等

需提供材料成分、制造工藝（如鑄造、鍛造、焊接、熱處理）及歷史使用環境。

樣品制備：

無缺陷：表面無裂紋、劃痕或其他初始損傷。

應力狀態：樣品需預加載應力（如拉伸、彎曲）以模擬實際使用中的應力條件。

尺寸與形狀：符合標準要求（如管材直徑≤75mm，試樣長度≥150mm，資料。

預處理：清洗表面油污、氧化層，避免雜質干擾測試結果。

3. 測試流程

樣品準備：

清洗、打磨樣品表面，記錄初始質量或尺寸。

施加預應力（如拉伸至特定載荷）。

環境暴露：

將樣品置于密閉試驗箱內，通入氨氣并調節溫度、濕度至設定值。

暴露過程中需定期檢查氣體濃度和環境參數穩定性。

觀察與記錄：

定期（如每24小時）觀察樣品表面裂紋、腐蝕產物等變化。

使用顯微鏡、X射線或超聲波檢測裂紋萌生及擴展情況。

結果分析：

計算裂紋萌生時間、裂紋擴展速率、斷裂強度等關鍵指標。

對比測試前后材料的機械性能（如拉伸強度保留率）。

標準規范

不同行業和材料類型對應不同的測試標準，以下是常見標準：

標準名稱	適用范圍
GB/T 10567.2	銅及銅合金加工材殘余應力檢驗（氨熏試驗法）。
ASTM G36	金屬材料在氨氣環境中的應力腐蝕行為測試（通用方法）。
IEC 62716	光伏組件氨氣腐蝕測試（適用于太陽能電池板）。
GB 5135.1	自動噴水滅火系統灑水噴頭的氨應力腐蝕試驗。
DIN 50916-2	銅合金應力腐蝕裂紋試驗（成分檢驗）。
YS/T 814	黃銅制成品應力腐蝕試驗方法（鑄造、鍛造、焊接件）。

測試關鍵參數

參數	典型值
氨氣濃度	35% NH? + 5% H?O + 60% 空氣
溫度	34±2℃（光伏組件）、25±3℃（黃銅件）、室溫（23±5℃）
濕度	≥95% RH（高濕度加速腐蝕）
暴露時間	4h~10d（常規）、100d（長期測試）
樣品間距	距離氨水液面 40mm
氣體流速	12~16 mm/s（可調）

注意事項

1. 安全防護：氨氣具有強烈刺激性氣味，試驗需在通風櫥或密閉設備中進行，操作人員需佩戴防護裝備。

2. 設備校準：試驗箱需定期校準溫度、濕度及氣體濃度傳感器，確保參數準確性。

3.數據記錄：

需詳細記錄測試過程中的環境參數、樣品狀態及異常現象（如裂紋位置、腐蝕速率）。

4.結果判定：根據裂紋深度、擴展速率及材料性能變化判斷是否符合行業標準（如黃銅件裂紋深度≤0.1mm為合格）。

測試范圍

工業領域

化工管道、制冷系統、氨氣儲罐等設備的材料選型驗證。

電子行業

光伏組件、電路板在氨氣污染環境中的耐久性評估。

汽車制造

汽車零部件（如散熱器、氣門嘴）的應力腐蝕風險分析。

航空航天

高溫高壓環境下合金材料的可靠性測試。

通過氨氣應力腐蝕測試，可有效預測材料在實際使用中的失效風險，優化材料設計及防護工藝

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