[发明专利]一种金属应力腐蚀图像测试方法

说明书

本发明公开了一种金属应力腐蚀图像测试方法。本发明按照下述步骤进行：将金属监测的上表面进行抛光腐蚀处理，监测的侧面进行喷斑处理；搭建应力腐蚀测量系统；将金属试样安装至弯曲应力加载夹具；安放至图像采集区域的液体容器中；使金属试样发生弹性变形，图像采集设备获取金属试样加载前后监测区域的表面图像并输入计算机；将透明腐蚀性溶液倒入液体容器，图像采集设备将图像并输入计算机；通过数字图像相关方法计算分析总结得出金属试样监测区域表面应变的演化规律。本发明适用于多种材料的应力腐蚀检测。

技术领域

本发明属于腐蚀检测技术领域，具体涉及一种基于数字图像相关的金属应力腐蚀检测方法。

背景技术

金属材料在土壤、河流中的应力腐蚀行为对于金属材料的安全使用具有重要意义。常用的标准应力腐蚀实验主要包括恒载荷、恒应变、及慢应变速率三种加载方式，对于恒应变加载，常常利用材料力学公式依据边界条件计算给定应变值，或者采用粘贴应变片的方法来测试给定应变值。实际上，金属材料的局部应力腐蚀往往是由于材料微观结构的不均匀性引起，采用材料力学公式计算得到的应力腐蚀开裂区域的应变值与其真实应变值具有较大差距，而粘贴的应变片在进行应力腐蚀实验之前需要拆除，不能监测应力腐蚀过程中的局部应变演化规律。

发明内容

本发明能解决金属应力腐蚀过程中不能监测局部应变演化规律的问题，提供一种能监测金属应力腐蚀过程中的局部应变演化规律的金属应力腐蚀检测方法。

本发明金属应力腐蚀图像测试方法，按照下述步骤进行：

1.将金属加工成应力加载夹具所能安装固定的扁平形状金属试样，监测的上表面进行抛光腐蚀处理，将其金相组织作为数字图像相关处理的散斑标记，监测的侧面进行喷漆作为散斑标记；

2.搭建应力腐蚀测量系统，实验用桌上放置用于支撑第一CCD相机的第一支架，第一CCD相机正下方放置液体容器，液体容器内放置弯曲应力加载夹具，第二CCD相机正对金属试样放置，用于支撑第二CCD相机的第二支架放置在地面，第一CCD相机与第一计算机连接，第二CCD相机与第二计算机连接；所述弯曲应力加载夹具由两个内六角头螺栓及夹座组成，夹座中部设置两个凸起的三角尖块，两个尖块相距18-22mm；

3.金属试样两端分别通过第一内六角螺栓第二内六角螺栓与弯曲应力加载夹具固定；

4.将安装完毕的试样及夹具安放至图像采集区域的液体容器中；

5.通过应力加载夹具加载使金属试样发生弹性变形，图像采集设备获取金属试样加载前后监测区域的表面图像并输入计算机；

6.将透明腐蚀性溶液倒入液体容器，图像采集设备获取腐蚀前后监测区域的表面图像并输入计算机；

7.通过数字图像相关方法将未加载应力前的金属试样图像设定为加载应力后的金属试样图像的参考图像，分别计算得到应力腐蚀实验给定的局部应变值及挠度；腐蚀前加载应力的金属试样图像设定为腐蚀过程中的金属试样图像的参考图像，分析得到监测区域挠度及其应变的演化规律。

所述的一种金属应力腐蚀图像测试方法，液体容器为无色透明长方体容器。所述的一种金属应力腐蚀图像测试方法，图像采集设备为两台CCD相机，存储设备为两台计算机。

所述的一种金属应力腐蚀图像测试方法，透明腐蚀性溶液依据NACE标准，根据实验需求配置。

所述的一种金属应力腐蚀图像测试方法，CCD相机的输出端连接计算机，CCD相机直接获取金属表面图像，输入到计算机中。