應力(li)腐(fu)蝕開裂是(shi)一種常見(jian)的且危害嚴重的失效模式(shi)，由于其影(ying)響因(yin)素眾多，包括溫度、離子濃度、pH值、應力(li)、流場、壓力(li)、機械結構等；這(zhe)些(xie)因(yin)素中哪些(xie)是(shi)主要(yao)(yao)因(yin)素，哪些(xie)是(shi)次(ci)要(yao)(yao)因(yin)素，哪些(xie)影(ying)響大，哪些(xie)影(ying)響小，這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)需(xu)要(yao)(yao)弄清(qing)楚的問題。因(yin)此，如何確定香蕉視頻app連接:應力腐蝕的(de)主要(yao)影(ying)響因素是研(yan)究(jiu)應力(li)腐(fu)蝕的(de)關鍵問題之一，科學合理地(di)分析各種因素的(de)顯著性對應力(li)腐(fu)蝕的(de)研(yan)究(jiu)具有(you)重要(yao)意義。浙江至德(de)鋼(gang)業有(you)限公司本(ben)次選用灰(hui)色(se)關聯分析理論，對香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕的(de)各環境因素進行關聯度計算(suan)。根據計算(suan)結果，分(fen)析各因素對應力腐蝕(shi)敏感性的(de)影響，為掌握(wo)香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕發生規律及(ji)進行預防等提供依據(ju)。

一(yi)、灰色關聯分析

  灰(hui)色(se)(se)(se)系統(tong)理(li)論是由(you)我國著(zhu)名學(xue)者鄧聚龍教授(shou)創造的一(yi)種系統(tong)科學(xue)理(li)論，其中的灰(hui)色(se)(se)(se)關聯(lian)(lian)分析是根(gen)據各因素變(bian)化曲線幾何形(xing)狀的相(xiang)似程(cheng)度，來判斷(duan)因素之(zhi)間關聯(lian)(lian)程(cheng)度的方法(fa)。此方法(fa)通過對動態過程(cheng)發(fa)展(zhan)態勢(shi)的量化分析，完成對系統(tong)內時間序(xu)列(lie)有關統(tong)計數(shu)據幾何關系的比(bi)較(jiao)，求出參(can)(can)(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)與(yu)(yu)(yu)各比(bi)較(jiao)數(shu)列(lie)之(zhi)間的灰(hui)色(se)(se)(se)關聯(lian)(lian)度。與(yu)(yu)(yu)參(can)(can)(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)關聯(lian)(lian)度越大(da)的比(bi)較(jiao)數(shu)列(lie)，其發(fa)展(zhan)方向(xiang)和速率與(yu)(yu)(yu)參(can)(can)(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)越接近，與(yu)(yu)(yu)參(can)(can)(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)的關系越緊密(mi)。

灰色關(guan)聯(lian)分析的(de)具體(ti)計算步(bu)驟如(ru)下：

 1. 確定參考數(shu)據序列與比(bi)較數(shu)據序列

 2. 參考數列和比較(jiao)數列進行無量綱化(hua)處(chu)理

 由于各個評價指標的(de)單位、量(liang)綱(gang)不同，為消除它們對決策(ce)結果的(de)影響，必須(xu)對數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)進行無量(liang)綱(gang)化轉(zhuan)化。無量(liang)綱(gang)化轉(zhuan)化的(de)方法(fa)主要有：求初值像、求均(jun)值像和求區間(jian)值像，進行灰色關聯分析時選用一(yi)種方法(fa)進行計算(suan)。初值像是各數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)序列(lie)中的(de)每一(yi)個數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)與該數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)序列(lie)第一(yi)個數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)比值：

 3. 計算(suan)參考序(xu)列(lie)和(he)比較序(xu)列(lie)的絕(jue)對差(cha)

6. 求灰色(se)關聯度

  關(guan)(guan)聯(lian)度(du)(du)代(dai)表了系統特征與各因素之間的關(guan)(guan)聯(lian)程度(du)(du)，其數值越大，說明兩者的密切程度(du)(du)越高。關(guan)(guan)聯(lian)度(du)(du)可根據各關(guan)(guan)聯(lian)系數獲得(de)，計算公式為(wei)：

二、應力腐蝕影響因素(su)顯著性分析(xi)

分析案例(li) 1

  本案例分析是根據文獻的試驗數據進行應力腐蝕影響因素顯著性分析。試驗選用壓力容器常用材料316不銹鋼，采用慢應變速率拉伸試驗方法。試驗考慮濕硫化氫環境中硫化氫和氯離子濃度、溫度、pH值對應力腐蝕敏感性的影響，試驗介質中各因素的參數值如表3-1所示。

試驗應以應力腐蝕敏感指數 F(A)、 F(δ)、 F(t)、作為評價指標，不同介質參數下應力腐蝕試驗數據如表 3-2 所示。

1. 以F(A)作(zuo)為參考(kao)序列

  首先以應力腐蝕敏感性指數F(A)作為參考序列，即表3-3中的X₀₁ 數列和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

  a. 確定參考(kao)數(shu)據(ju)序列(lie)與比較(jiao)數(shu)據(ju)序列(lie)

  以應力(li)腐蝕敏(min)感性指數(shu)F(A)數(shu)據序(xu)(xu)(xu)列(lie)為參考序(xu)(xu)(xu)列(lie)，4個影響(xiang)因素參數(shu)列(lie)為比較序(xu)(xu)(xu)列(lie)。

  X_{0 = (21.355，50.55，17.54，38.865，5.725，37.37）（式 3-11）}

 b. 求各序(xu)列數據的初值像(xiang)

 應力腐蝕敏感性是奧氏體不銹鋼316的灰色系統特征，也是我們關心的首要問題，其他數據序列是與敏感性指數相關的，需要找出主序列與輔序列數據之間的關聯程度。由于各組數據之間單位同，為了表示在一個圖上，需要進行無量綱化處理，可以求初值像、均值像和區間值像，進行灰色關聯分析時選用一種進行計算，本章分析案例中選用了初值像。初值像X;是各數據序列中的每一個數據與該數據序列第一個數據的比值，用初值化法對原始數據進行無量綱化處理得表3-4。

 c. 求差序列

  根據式（3-4),計算參考序列和比(bi)較序列的絕對(dui)差Δ;(k),計算結果見表3-5.

 d. 求兩極差(cha)

  根(gen)據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分別(bie)為(wei)99.2501和0。

 e. 計算(suan)關(guan)聯系數

  取分辨系數(shu)為0.5,將兩極差數(shu)值代入式（3-7),計算關(guan)聯系數(shu)如下(xia)：

將表 3-5 中的數據(ju)代入(ru)式（3-12），分別(bie)求出關聯系數，計算結(jie)果見表 3-6。

 f. 求灰色關(guan)聯度

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰(hui)色關(guan)聯度(du)，計(ji)算(suan)結果為：

2. 以F(δ)作為參考序(xu)列

  以應力腐蝕敏感性指數F(δ)作為參考序列，即表3-3中的X₀₂數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

a. 求各序列數據的初值像

  根據式（3-3),可得(de)各序列數據的初值(zhi)像，結果如(ru)表3-7所示。

 b. 求差(cha)序列

  根據式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對差Δ_i(k),計算結果見表3-8。

  c. 求(qiu)兩極(ji)差

  根據(ju)式(shi)(shi)（3-5)、式(shi)(shi)（3-6)求得(de)兩(liang)極(ji)差分別為98.6685和(he)0。

 d. 計算關(guan)聯(lian)系數

   取分辨系數ξ為0.5,將兩極差數值代入式（3-7),計算關聯系數如下：

 將表(biao)3-8中的數據代入式（3-13),分別(bie)求(qiu)出關聯系數，計算結果見(jian)表(biao)3-9。

 e. 求灰色關聯度

  根(gen)據(ju)式（3-8),計算(suan)灰(hui)色關聯度，計算(suan)結果為：

 y₄>y₃>y₂>y₁,說明X₄與X₀的關聯度最大，也就是說溫度與應力牌蝕敏感性的關系最為密切，該結果與上節分析結果相同。

3. 以(yi)F(t)作(zuo)為(wei)參考序列

 以應力腐蝕敏感性指數F(t)作為參考序列，即表3-3中的X₀₃數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下。

 a. 求各序列(lie)數據(ju)的初值像(xiang)

  根據式（3-3),可(ke)得各序(xu)列數據的初值像(xiang)，結(jie)果如表3-10所示。

 b. 求差序列

  根(gen)據式（3-4),計算參考序(xu)列(lie)和比較(jiao)序(xu)列(lie)的絕對差Δ;(k),計算結果見表3-11。

 c. 求(qiu)兩極差(cha)

  根(gen)據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分別為98.663和0。

 d. 計算關聯系數

   取分辨系數(shu)為0.5,將兩極差數(shu)值代人式(shi)（3-7),計算(suan)關聯系數(shu)如下：

   將表3-8中(zhong)的數據(ju)代(dai)人(ren)式（3-14),分(fen)別求出關聯(lian)系數，計算結果見表3-12。

 e. 求灰色關聯度

  根(gen)據式(shi)（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯度，計(ji)算(suan)結(jie)果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹鋼的應力腐蝕中，pH值和溫度為主要影響因素，Cl^-濃度次之，最后是H₂S濃度。金屬與介質的化學反應速度、物質的輸送過程等均受溫度影響極大，因此溫度對應力腐蝕影響較大。影響因素中pH值影響比較大，是因為pH值的變化使應力腐蝕敏感性波動較大：弱酸弱堿性時，材料塑性損失較大，敏感性大；中性時，敏感性小；強酸性時，應力腐蝕被全面腐蝕代替。氯離子是奧氏體不銹鋼發生應力腐蝕的決定性要素，但是其濃度的影響并不占主導地位。在氯離子和H₂S共存的環境中，H₂S與材料金屬反應生成的氫原子導致材料脆化，對應力腐蝕起到了加速作用。

分析(xi)案例 2

 溫度對奧氏體不銹鋼應力腐蝕有重要的影響，應力腐蝕的敏感性隨溫度升高而升高。近幾年的研究表明，不銹鋼應力腐蝕存在一個敏感溫度。Y.Y.Chen等采用耶茨算法研究了含氯和硫化氫環境中，溫度、氯離子濃度和pH值對321不銹鋼應力腐蝕敏感性的影響，結果表明，溫度的影響最重要。案例1的分析結表明：溫度與應力腐蝕的敏感性，這與前人的研究結論是一致的。本節在第2章試驗研究的基礎上，研究溫度和操作壓力對S32168不銹鋼應力腐蝕影響的顯著性。由于本次試驗獲得的數據較少，選擇合適的數據分析方法至關重要。樣本的大小不影響灰色關聯理論的使用，因此，作者采用灰色關聯理論來分析影響因素與應力腐蝕敏感性之間的關系。

 1. 確定參(can)考數(shu)據序列(lie)與比較數(shu)據序列(lie)

  根據第2章的試驗結果，采用斷面收縮率來評價應力腐蝕敏感性，不同溫度和介質壓力下得到的應力腐蝕敏感性指數F(Z)見表2-3。首先，確定反映系統行為特征的參考數列和影響系統行為的比較數列。把F(Z)的數據作為參考序列X₀。

 2. 參考數列(lie)和(he)比較數列(lie)進行無量綱化處理(li)

  由于各(ge)個評價指標的(de)單位不同，為消(xiao)除它們對(dui)決策結果的(de)影響，本案例采用求均值像的(de)方法對(dui)數(shu)(shu)據(ju)進行無量綱化(hua)處理，即求各(ge)數(shu)(shu)據(ju)序列(lie)中(zhong)的(de)每一個數(shu)(shu)據(ju)與(yu)數(shu)(shu)據(ju)序列(lie)平(ping)均數(shu)(shu)的(de)比值：

 計(ji)算結果見表3-14。

  圖(tu)3-1為各數列均值像的柱狀圖(tu)，可以看出(chu)溫(wen)度與(yu)應力腐(fu)蝕敏感性(xing)的變化趨相似度較高。

 3. 求差序列

  根據式（3-4),計算參考序列和比(bi)較序列的絕(jue)對差(cha)Δ;(k),計算結果見表3-15。

 4. 求兩極(ji)差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極(ji)差分別(bie)為1.1889和(he)0.0763。

5. 計算(suan)關聯系數

 取分辨系(xi)數ξ為0.5，將兩極差數值代入式（3-7),計(ji)算(suan)關(guan)聯系(xi)數如下：

將表3-15中的數(shu)據代入式（3-17),分別求出(chu)關聯系數(shu)，計(ji)算結(jie)果見表3-16。

6. 求灰(hui)色關聯度(du)

 根據式（3-8),計(ji)算灰色關聯(lian)度，計(ji)算結果為：Y1=0.833; Y2=0.663

 說明X₁與X₀的關聯度最大，也就是說溫度對應力腐蝕敏感性的影響更加顯著，該結果與上節分析結果相同。

三(san)、總結

  ①. 采用灰色關(guan)聯理論(lun)時，因為評價(jia)數據序列(lie)都是(shi)和(he)參(can)考(kao)數據序列(lie)比較，所以，評價(jia)數據序列(lie)數量不影響評價(jia)結論(lun)，因此，關(guan)聯度可作為分析應力(li)腐蝕影響因素的一個重要理論(lun)依據。

  ②. 案例1中：在對各影響因素與(yu)應力腐蝕(shi)(shi)敏(min)感性的(de)(de)(de)關聯分析中，溫度關聯度接近1,說明應力腐蝕(shi)(shi)敏(min)感性與(yu)溫度密切相關，其次是pH值和(he)氯(lv)離子(zi)濃度的(de)(de)(de)影響。H2S濃度對應力腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)貢獻位于(yu)各因素之末(mo)。

  ③. 案例2中：從分析(xi)結果來看，介質壓力和溫(wen)度與應力腐(fu)蝕敏(min)感(gan)性的(de)關聯程度都較高，但(dan)溫(wen)度對(dui)應力腐(fu)蝕敏(min)感(gan)性的(de)影響(xiang)比介質壓力的(de)影響(xiang)更加(jia)顯著。

  ④. 由于(yu)應力(li)腐蝕的機(ji)理(li)復雜(za)、影響(xiang)因素眾多，相同(tong)的因素在不同(tong)環(huan)境(jing)下所占(zhan)據的主次位置是(shi)不同(tong)的，所以(yi)本書的分(fen)析結果并不代表(biao)所有應力(li)腐蝕介(jie)質環(huan)境(jing)情(qing)況。但是(shi)，可為應力(li)腐蝕斷(duan)裂(lie)預防和應力(li)腐蝕機(ji)理(li)的研究提供(gong)科(ke)學的參考(kao)依(yi)據。