低温疲劳试验检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-06-18  

低温疲劳试验检测主要评估材料在低温环境下的循环载荷耐受能力。核心检测要点包括温度控制精度、应变速率设定、裂纹萌生观测及失效模式分析,需严格遵循环境模拟规范和断裂力学评价准则,确保数据可重复性与工程适用性。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

低温拉伸疲劳测试:在-196℃至0℃范围施加轴向循环载荷,频率0.1-50Hz,记录应力-应变滞后环

缺口试样疲劳试验:采用V型缺口半径0.25mm试样,评估应力集中系数Kt≥3时的裂纹扩展速率

低温三点弯曲疲劳:跨距40mm,载荷比R=0.1,温度梯度控制±2℃

应变控制低周疲劳:总应变幅0.2%-5%,应变速率10⁻³~10⁻⁵s⁻¹,监测循环软化/硬化行为

裂纹扩展速率测定:依据Paris公式测量da/dN,△K范围5-30MPa√m

疲劳寿命S-N曲线绘制:应力比R=-1~0.5,循环基数10⁷次,温度点-70℃/-40℃/-10℃

低温多轴疲劳测试:同步施加轴向与扭转载荷,相位差0°-90°

微观组织演化分析:通过EBSD观测位错密度变化,晶粒尺寸测量精度0.1μm

断口形貌学检验:使用SEM分析解理面比例,韧窝尺寸测量范围1-50μm

残余应力监测:X射线衍射法测试表面应力梯度,深度分辨率5μm

环境介质腐蚀疲劳:液氮/液态氧介质中测试,流速控制0.5-2m/s

热机械疲劳试验:温度循环-50℃~150℃,升降温速率10℃/min

检测范围

航空航天紧固件:钛合金螺栓、高温合金铆钉等承力件的低温抗剪性能验证

LNG储罐材料:9Ni钢焊接接头在-162℃下的疲劳裂纹容限评估

极地装备结构钢:EH36级船板钢在-60℃环境载荷谱下的寿命预测

超导磁体支撑结构:316LN不锈钢的液氦温度(4K)高周疲劳特性

新能源车电池箱体:铝合金型材在-40℃振动工况下的疲劳强度验证

低温阀门密封组件:Inconel合金阀座在交变压力下的密封耐久性测试

液氢输送管道:奥氏体不锈钢焊缝在热循环载荷下的低周疲劳行为

风力发电机轴承:42CrMo4钢在-30℃风载谱下的接触疲劳寿命

高铁转向架铸件:ZG25MnCr在-50℃冲击载荷下的疲劳裂纹萌生分析

深冷压缩机叶片:TC4钛合金在液氮温度下的振动疲劳极限测定

核聚变装置杜瓦:聚酰亚胺复合材料在77K温度下的循环蠕变性能

液氧涡轮泵轴:马氏体时效钢在旋转弯曲载荷下的超高周疲劳特性

检测标准

ASTME466-15:室温与低温金属材料轴向力控制疲劳试验标准规程

ASTME606/E606M-19:应变控制疲劳试验方法(适用-269℃~1000℃)

ISO12106:2017金属材料疲劳试验-轴向应变控制方法

GB/T15248-2018金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法

GB/T3075-2021金属材料疲劳试验轴向力控制方法

ASTME647-22疲劳裂纹扩展速率测量标准试验方法

ISO12108:2018金属材料疲劳试验-疲劳裂纹扩展方法

GB/T6398-2017金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法

EN6072:2010航空航天系列-金属材料试验方法-低温疲劳试验

HB7680-2000金属材料低温疲劳试验方法(航空工业标准)

检测仪器

电液伺服疲劳试验机:载荷容量±250kN,内置-196℃~350℃环境箱,实现轴向/弯曲复合加载

超低温应变引伸计:工作温度-269℃~200℃,标距25mm,分辨率0.1μm,监测局部应变场

液氮制冷高真空系统:真空度≤10⁻³Pa,降温速率≥30℃/min,温度稳定性±0.5℃

裂纹扩展监测仪:采用直流电位差法(DCPD),分辨率0.01mm,适用环境-196℃~150℃

低温原位观测系统:集成长工作距离显微镜(200倍),实时记录-196℃下表面裂纹萌生过程

多通道温度梯度控制柜:32通道热电偶输入,PID调节精度±0.1℃,支持自定义温度剖面

低温数字图像相关系统(DIC):耐寒散斑涂层,120fps采集速率,全场应变测量精度0.01%

液氦闭循环制冷机:最低温度4K(-269℃),冷量10W@4.2K,满足超导材料测试需求

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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