DIN EN ISO 7539-9-2008 Corrosion of metals and alloys - Stress corrosion testing - Part 9 Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or rising displac.pdf

1、August 2008DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 77.060!$N“1435991www.din.deDDIN EN ISO 7539-

2、9Korrosion von Metallen und Legierungen Prfung der Spannungsrisskorrosion Teil 9: Vorbereitung und Anwendung von angerissenen Proben fr diePrfung mit zunehmender Kraft oder zunehmender Verformung(ISO 7539-9:2003);Deutsche Fassung EN ISO 7539-9:2008Corrosion of metals and alloys Stress corrosion test

3、ing Part 9: Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or risingdisplacement (ISO 7539-9:2003);German version EN ISO 7539-9:2008Corrosion des mtaux et alliages Essais de corrosion sous contrainte Partie 9: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures pour essais

4、sous chargecroissante ou sous dplacement croissant (ISO 7539-9:2003);Version allemande EN ISO 7539-9:2008Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 36 SeitenDIN EN ISO 7539-9:2008-08 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 7539-9:2008) wurde vom Tech

5、nischen Komitee ISO/TC 156 Corrosion of metals and alloys“ erarbeitet, dessen Sekretariat von GOST R (Russische Fderation) gehalten wird, und von CEN/TC 262 Metallische und andere anorganische berzge“, dessen Sekretariat von BSI (Vereinigtes Knigreich) gehalten wird, im Rahmen des einstufigen Annahm

6、everfahrens bernommen. Das zustndige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 062-01-71 AA Korrosion und Korrosions-schutz“ im Normenausschuss Materialprfung (NMP). EN ISO 7539 mit dem Haupttitel Korrosion der Metalle und Legierungen Prfung der Spannungsriss-korrosion“ besteht aus den folgenden

7、Teilen: Teil 1: Allgemeine Richtlinien fr Prfverfahren Teil 2: Vorbereitung und Anwendung von Biegeproben Teil 3: Vorbereitung und Anwendung von Bgelproben Teil 4: Vorbereitung und Anwendung von einachsig belasteten Zugproben Teil 5: Vorbereitung und Anwendung von C-Ring-Proben Teil 6: Vorbereitung

8、und Anwendung von angerissenen Proben fr die Prfung unter konstanter Kraft oder konstanter Verformung Teil 7: Prfung mit langsamer Dehngeschwindigkeit Teil 8: Vorbereitung und Anwendung von Proben zur Bewertung von Schweiverbindungen Teil 9: Vorbereitung und Anwendung von angerissenen Proben fr die

9、Prfung mit zunehmender Kraft oder zunehmender Verformung Fr die in Abschnitt 2 zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 7539-1:1987 siehe DIN EN ISO 7539-1 ISO 7539-6:2003 siehe DIN EN ISO 7539-6 ISO 7539-7:2005 siehe DIN EN ISO 7539

10、-7 ISO 11782-2:1998 siehe E DIN EN ISO 11782-2 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN EN ISO 7539-1, Korrosion der Metalle und Legierungen Prfung der Spannungsrisskorrosion Teil 1: Allgemeine Richtlinien fr Prfverfahren DIN EN ISO 7539-6, Korrosion der Metalle und Legierungen Prfung

11、 der Spannungsrisskorrosion Teil 6: Vorbereitung und Anwendung von angerissenen Proben fr die Prfung unter konstanter Kraft oder konstanter Verformung DIN EN ISO 7539-7, Korrosion der Metalle und Legierungen Prfung der Spannungsrisskorrosion Teil 7: Prfung mit langsamer Dehngeschwindigkeit E DIN EN

12、ISO 11782-2, Korrosion von Metallen und Legierungen Schwingungsrisskorrosion Teil 2: Prfung des Risswachstums mittels angerissener Proben EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 7539-9 April 2008 ICS 77.060 Deutsche Fassung Korrosion der Metalle und Legierungen Prfung der Spannungsr

13、isskorrosion Teil 9: Vorbereitung und Anwendung von angerissenen Proben fr die Prfung mit zunehmender Kraft oder zunehmender Verformung (ISO 7539-9:2003) Corrosion of metals and alloys Stress corrosion testing Part 9: Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or rising

14、 displacement (ISO 7539-9:2003) Corrosion des mtaux et alliages Essais de corrosion sous contrainte Partie 9: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures pour essais sous charge croissante ou sous dplacement croissant (ISO 7539-9:2003) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 21. Mrz 2008 ange

15、nommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihr

16、en bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung

17、 durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Ir

18、land, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMM

19、ITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B- 1050 Brssel 2008 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 7539-9:2008 DEN ISO 7539-9

20、:2008 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .5 4 Kurzbeschreibung .5 5 Probenarten6 6 Einleitung und Ausbreitung von Ermdungsanrissen . 20 7 Durchfhrung 22 8 Prfbericht. 28 Anhang A (informativ) Bestimmung einer geeigneten Verformungsgeschwindigkeit

21、, um aus den Prfungen mit konstanter Verformungsgeschwindigkeit den KISCC-Wert zu ermitteln . 30 Anhang B (informativ) Bestimmung der Risswachstumsgeschwindigkeit 32 Anhang C (informativ) Angaben zu indirekten Verfahren zum Messen der Risslnge. 33 DIN EN ISO 7539-9:2008-08 EN ISO 7539-9:2008 (D) 3 V

22、orwort Der Text von ISO 7539-9:2003 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 156 Corrosion of metals and alloys“ der Internationalen Organisation fr Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 7539-9:2008 durch das Technische Komitee CEN/TC 262 Metallische berzge“ bernommen, dessen Sekretariat vom BSI gehal

23、ten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Okober 2008, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Oktober 2008 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewi

24、esen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, d

25、iese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschech

26、ische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 7539-9:2003 wurde vom CEN als EN ISO 7539-9:2008 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. DIN EN ISO 7539-9:2008-08 EN ISO 7539-9:2008 (D) 4 1 Anwendungsbereich 1.1 Dieser Teil von ISO 7539 behandelt Verfahren f

27、r die Gestaltung, Vorbereitung und Anwendung von angerissenen Proben zur Untersuchung der Bestndigkeit von Metallen gegen Spannungsrisskorrosion mithilfe von Prfungen, die mit zunehmender Kraft oder zunehmender Verformung durchgefhrt werden. Prfungen mit konstanter Kraft oder konstanter Verformung w

28、erden in ISO 7539-6 behandelt. In diesem Teil von ISO 7539 werden mit der Benennung Metall“ auch Legierungen erfasst. 1.2 Fr die Bewertung dnner Produkte, z. B. Feinbleche oder Drhte, sind angerissene Proben nicht geeignet, weil die Notwendigkeit besteht, die Plastizitt auf die Rissspitze zu beschrn

29、ken; sie werden im Allgemeinen zur Bewertung dickerer Produkte angewendet, zu denen Grobbleche, Stangen und Schmiede-stcke gehren. Sie knnen auch zur Bewertung von Schweiverbindungen angewendet werden. 1.3 Zur quantitativen Beanspruchung der angerissenen Proben darf eine Prfeinrichtung angewendet we

30、rden, die an den Kraftangriffspunkten eine monoton zunehmende Kraft oder Verformung aufbringt. 1.4 Ein besonderer Vorteil angerissener Proben mit bekannter Geometrie, die bekannten Spannungen aus-gesetzt werden, ist die Mglichkeit zur Ermittlung von Daten zur Abschtzung kritischer Fehlergren, bei de

31、ren berschreitung das Auftreten von Spannungsrissen mglich ist. Mithilfe von angerissenen Proben ist es ferner mglich, die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Spannungskorrosionsrissen zu bestimmen. 1.5 Der wichtigste Vorteil dieser Prfung ist, dass der potentielle Einfluss einer dynamischen Verformung

32、auf den Grenzwert zur Auslsung von durch Spannungskorrosion erzeugten Rissen bercksichtigt wird. 1.6 Nach diesem Verfahren knnen bei einer ausreichend niedrigen Beanspruchungsgeschwindigkeit kleinere oder gleich groe KISSC-Werte rascher ermittelt werden als nach dem Verfahren mit konstanter Kraft od

33、er Verformung. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich all

34、er nderungen). ISO 7539-1:1987, Corrosion of metals and alloys Stress corrosion testing Part 1: General guidance on testing procedures ISO 7539-6:2003, Corrosion of metals and alloys Stress corrosion testing Part 6: Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under constant load or consta

35、nt displacement ISO 7539-7:2005, Corrosion of metals and alloys Stress corrosion testing Part 7: Method for slow strain rate testing ISO 11782-2:1998, Corrosion of metals and alloys Corrosion fatigue testing Part 2: Crack propagation testing using precracked specimens DIN EN ISO 7539-9:2008-08 EN IS

36、O 7539-9:2008 (D) 5 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 7539-6 und die folgenden Begriffe. 3.1 Geschwindigkeit der nderung der Rissffnungsverschiebung in der Beanspruchungsebene LLVb) Proben, die durch Biegekraft beansprucht werden. Das bedeutet, dass das Risswa

37、chstum unter Biegebeanspruchungsbedingungen oder unter Zugbeanspru-chungsbedingungen untersucht werden kann. Die Proben knnen entweder zur Bestimmung des KISCC-Wertes durch das Auslsen eines Spannungskorrosionsrisses ausgehend von einem zuvor vorhandenen Ermdungsriss an einer Reihe von Proben angewe

38、ndet werden und zu Messungen der Risswachstums-geschwindigkeiten. Weil die Proben whrend der Einwirkung des Prfmediums belastet werden, wird ein Risiko durch unntige Inkubationszeiten vermieden. 5.1.5 Risslngenmessungen knnen einfach durch eine Anzahl kontinuierlicher berwachungsverfahren durchgefhr

39、t werden, z. B. durch Verfahren unter Ausnutzung des elektrischen Widerstands. 5.1.6 Biegeproben knnen grundstzlich in einer relativ einfachen Prfeinrichtung fr Biegebalken geprft werden, dagegen ist fr Proben, die einer Zugbeanspruchung auszusetzen sind, eine Zugprfmaschine erforderlich. 5.2 Form d

40、er Proben 5.2.1 Die Proben knnen entweder einer Zug- oder einer Biegebeanspruchung ausgesetzt werden. In Abhngigkeit von der Form knnen in zugbeanspruchten Proben an der Rissspitze berwiegend Zug-spannungen entstehen (in Zugproben, in denen eine entfernte Lastaufbringung erfolgt, z. B. in einem Blec

41、h mit einem in der Mitte vorhandenen Anriss), oder sie enthalten eine signifikante Biegekomponente (wie bei den in der Rissebene beanspruchten Proben, z. B. den kompakten Zugproben). Das Vorhandensein einer signifikanten Biegespannung an der Rissspitze kann sich nachteilig auf die Stabilitt des Riss

42、verlaufs whrend der Spannungskorrosionsprfung auswirken und kann in bestimmten Werkstoffen eine Verzweigung der Risse erleichtern. Biegeproben knnen durch eine 3-Punkt-, 4-Punkt-Biegung oder mittels eines Hebel-systems beansprucht werden. DIN EN ISO 7539-9:2008-08 EN ISO 7539-9:2008 (D) 8 5.2.2 Das

43、Auftreten einer Biegebeanspruchung in der Rissebene mit einer Tendenz zur Rissablenkung aus der Ebene heraus kann durch das Anbringen seitlicher Einkerbungen eingeschrnkt werden. 5.2.3 Eine Anzahl der oben beschriebenen Probenformen hat bestimmte Vorteile, die dazu gefhrt haben, dass sie hufig fr di

44、e Prfung der Spannungsrisskorrosion mit zunehmender Kraft/Verformung angewendet werden. Es handelt sich dabei um folgende Probenformen: a) kompakte Zugproben (CTS = CT-Proben), die den Materialaufwand fr Prfungen minimieren; b) Hebelarm-Biegeproben, die leicht zu bearbeiten und mit geringem Kostenau

45、fwand zu prfen sind; c) C-Proben, die aus dickwandigen Zylindern maschinell gefertigt werden knnen, um die radiale Aus-breitung von in Lngsrichtung verlaufenden Rissen zu untersuchen. Einzelheiten fr genormte Probeformen fr jede dieser Probenarten werden in den Bildern 1 bis 3 angegeben. 5.2.4 Bei B

46、edarf, wenn z. B. die Auslsung und/oder Ausbreitung eines Ermdungsrisses nur schwierig zufrieden stellend zu berwachen ist, darf eine Probe mit Chevron-Kerbe nach Bild 4 angewendet werden. Falls erforderlich, darf der eingeschlossene Winkel von 90 auf 120 vergrert werden. 5.2.5 Wenn Rissffnungsversc

47、hiebungen zu messen sind, knnen die Messkanten der Wegaufnehmer nach Bild 5a) in den Bereich der Kerbffnung eingearbeitet werden. Spezielle Messkanten knnen aber auch an die Proben an den einander gegenberliegenden Kerbseiten nach Bild 5b) entweder aufgeschraubt oder aufgeklebt werden. Einzelheiten

48、zu einem geeigneten Wegaufnehmer sind in Bild 6 angegeben. 5.3 Betrachtungen zum Spannungsintensittsfaktor 5.3.1 Unter Anwendung der Elastizittstheorie kann gezeigt werden, dass der Spannungsintensitts-faktor KI, der an der Rissspitze in Proben oder Bauteilen mit unterschiedlichen geometrischen Form

49、en wirkt, ber Beziehungen von Gren in der folgenden Art angegeben werden kann: aQK =IDabei ist Q eine dimensionslose geometrische Konstante; die erzeugte Spannung, in Megapascal (MPa); a die Risslnge, in Meter (m). 5.3.2 Die mathematischen Lsungen fr KI-Werte fr Proben mit einer bestimmten Geometrie und fr besondere