應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂(lie)是(shi)一種常見的且(qie)危害嚴重的失效模式(shi)，由于其影響(xiang)因(yin)素(su)眾多(duo)，包括(kuo)溫度(du)、離(li)子濃度(du)、pH值、應(ying)力(li)、流場、壓力(li)、機械結構等；這些(xie)因(yin)素(su)中哪(na)些(xie)是(shi)主要(yao)因(yin)素(su)，哪(na)些(xie)是(shi)次要(yao)因(yin)素(su)，哪(na)些(xie)影響(xiang)大，哪(na)些(xie)影響(xiang)小，這些(xie)都是(shi)需要(yao)弄清楚的問(wen)題。因(yin)此，如(ru)何確定香蕉視頻app連接:應力腐蝕的(de)主(zhu)要影(ying)響因素是研究應力腐蝕的(de)關鍵問題之一，科學合理(li)地分析(xi)各種(zhong)因素的(de)顯著(zhu)性(xing)對(dui)應力腐蝕的(de)研究具有(you)重要意義。浙江至(zhi)德鋼業(ye)有(you)限公司(si)本次選用灰色關聯分析(xi)理(li)論，對(dui)香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕的(de)各(ge)環境因(yin)素進行關聯度(du)計算。根據計算結果(guo)，分(fen)析各(ge)因(yin)素對應力腐蝕敏感(gan)性的(de)影響，為掌(zhang)握香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕發生規(gui)律及進行預(yu)防等提供依據。

一、灰色關聯分析

  灰色系(xi)統(tong)理(li)論是由我國著名學者鄧聚龍(long)教(jiao)授創造的(de)一種系(xi)統(tong)科(ke)學理(li)論，其(qi)中(zhong)的(de)灰色關(guan)聯分析是根(gen)據各因素變化曲線幾何形狀的(de)相似程(cheng)度，來(lai)判斷因素之(zhi)間關(guan)聯程(cheng)度的(de)方(fang)法。此方(fang)法通(tong)過(guo)對動態(tai)過(guo)程(cheng)發(fa)展態(tai)勢的(de)量(liang)化分析，完(wan)成對系(xi)統(tong)內時間序列(lie)(lie)有關(guan)統(tong)計數(shu)據幾何關(guan)系(xi)的(de)比較(jiao)，求出參考數(shu)列(lie)(lie)與(yu)(yu)各比較(jiao)數(shu)列(lie)(lie)之(zhi)間的(de)灰色關(guan)聯度。與(yu)(yu)參考數(shu)列(lie)(lie)關(guan)聯度越(yue)大的(de)比較(jiao)數(shu)列(lie)(lie)，其(qi)發(fa)展方(fang)向和速(su)率與(yu)(yu)參考數(shu)列(lie)(lie)越(yue)接近(jin)，與(yu)(yu)參考數(shu)列(lie)(lie)的(de)關(guan)系(xi)越(yue)緊密。

灰色(se)關聯分(fen)析的具體計算步驟如下(xia)：

 1. 確(que)定參(can)考數據序列與比較數據序列

 2. 參考數列(lie)和比較數列(lie)進行無量綱化(hua)處理

 由于各(ge)個評價指標的(de)單位、量(liang)綱(gang)不(bu)同(tong)，為消除(chu)它們對決策結果的(de)影響(xiang)，必須(xu)對數(shu)據(ju)進(jin)行無量(liang)綱(gang)化(hua)轉(zhuan)化(hua)。無量(liang)綱(gang)化(hua)轉(zhuan)化(hua)的(de)方(fang)法(fa)主要(yao)有：求初值(zhi)像(xiang)、求均(jun)值(zhi)像(xiang)和(he)求區(qu)間值(zhi)像(xiang)，進(jin)行灰(hui)色關聯(lian)分析時(shi)選用(yong)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)進(jin)行計(ji)算。初值(zhi)像(xiang)是各(ge)數(shu)據(ju)序(xu)(xu)列中的(de)每(mei)一(yi)個數(shu)據(ju)與(yu)該(gai)數(shu)據(ju)序(xu)(xu)列第一(yi)個數(shu)據(ju)的(de)比值(zhi)：

 3. 計(ji)算參(can)考序列和比較序列的絕對差

6. 求灰色(se)關聯度

  關(guan)聯(lian)度(du)代表(biao)了系(xi)統(tong)特(te)征(zheng)與(yu)各因(yin)素之(zhi)間(jian)的關(guan)聯(lian)程(cheng)度(du)，其數值越(yue)大，說明兩者的密切(qie)程(cheng)度(du)越(yue)高。關(guan)聯(lian)度(du)可(ke)根據各關(guan)聯(lian)系(xi)數獲得，計算公式(shi)為：

二、應力腐蝕影響因素顯著性分析

分析案例 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(xiu)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(yi)F(A)作為參考(kao)序列(lie)

  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(ding)參(can)考數據序(xu)列與比較數據序(xu)列

  以應力腐蝕敏感(gan)性(xing)指數(shu)F(A)數(shu)據(ju)序列(lie)為參(can)考序列(lie)，4個影(ying)響因素參(can)數(shu)列(lie)為比(bi)較序列(lie)。

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

 b. 求各序列數據的(de)初(chu)值像

 應力腐蝕敏感性是奧氏體不(bu)銹(xiu)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(qiu)差序列

  根據式(shi)（3-4),計算參考序(xu)列(lie)和比(bi)較序(xu)列(lie)的絕對差(cha)Δ;(k),計算結果見表(biao)3-5.

 d. 求兩極(ji)差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極(ji)差分別為99.2501和0。

 e. 計(ji)算(suan)關聯系數

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

將(jiang)表 3-5 中的數(shu)據代入式（3-12），分別求出關聯(lian)系數(shu)，計算(suan)結(jie)果見表 3-6。

 f. 求(qiu)灰色關聯度

  根據式（3-8),計算灰色關聯度，計算結(jie)果為：

2. 以F(δ)作為參(can)考序列

  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(qiu)各序列(lie)數據的(de)初值像

  根據式（3-3),可得(de)各序列(lie)數據的初值像，結果如表3-7所(suo)示(shi)。

 b. 求差序列

  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. 求兩(liang)極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求(qiu)得兩極差分別為98.6685和0。

 d. 計(ji)算(suan)關聯系數

   取分辨系數(shu)ξ為0.5,將兩極差數(shu)值代入(ru)式（3-7),計算關聯(lian)系數(shu)如下：

 將(jiang)表3-8中的數(shu)據代入式（3-13),分別求出關聯系數(shu)，計算結(jie)果見表3-9。

 e. 求灰色關聯度

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯(lian)度，計(ji)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F(t)作為參考序列

 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. 求各序列數據的初值像

  根據式（3-3),可得各序(xu)列(lie)數(shu)據的(de)初值(zhi)像，結果如表3-10所示。

 b. 求(qiu)差序列

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

 c. 求兩(liang)極(ji)差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為98.663和0。

 d. 計算關聯系數

   取(qu)分辨系(xi)數為0.5,將兩極差數值(zhi)代人式（3-7),計算關聯(lian)系(xi)數如下：

   將表3-8中的(de)數據(ju)代人式(shi)（3-14),分別求出(chu)關(guan)聯系數，計算結果見表3-12。

 e. 求灰色(se)關聯(lian)度

  根據式（3-8),計(ji)算灰色關聯度(du)，計(ji)算結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不(bu)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。

分析案例(li) 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. 確定參考數據序(xu)列與比較(jiao)數據序(xu)列

  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)和比較數列(lie)進行無(wu)量綱化處理

  由于各(ge)個(ge)評價指標(biao)的(de)單位不同，為消除它們(men)對(dui)決(jue)策結果的(de)影響，本(ben)案例(li)采用求均(jun)值(zhi)像(xiang)的(de)方法對(dui)數(shu)據進行無量綱化處理(li)，即求各(ge)數(shu)據序列(lie)(lie)中的(de)每一(yi)個(ge)數(shu)據與(yu)數(shu)據序列(lie)(lie)平均(jun)數(shu)的(de)比值(zhi)：

 計算結果見表3-14。

  圖(tu)3-1為各(ge)數列均值像的柱(zhu)狀圖(tu)，可以(yi)看出溫(wen)度與(yu)應力腐蝕敏感性的變化(hua)趨相似度較高。

 3. 求差序列

  根據(ju)式（3-4),計算(suan)參考序列和(he)比較序列的絕(jue)對差(cha)Δ;(k),計算(suan)結(jie)果見表3-15。

 4. 求兩極(ji)差

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

5. 計算關聯系(xi)數

 取分辨系數(shu)ξ為0.5，將兩極差(cha)數(shu)值(zhi)代(dai)入(ru)式（3-7),計算(suan)關聯(lian)系數(shu)如下：

將表3-15中的數據代入式（3-17),分(fen)別求出關聯(lian)系數，計(ji)算結果見表3-16。

6. 求(qiu)灰色(se)關聯度

 根據式(shi)（3-8),計(ji)算灰色關聯(lian)度，計(ji)算結果為(wei)：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、總結

  ①. 采(cai)用(yong)灰色關聯理論時，因為評(ping)價數(shu)據(ju)序列都是和參(can)考數(shu)據(ju)序列比較，所以，評(ping)價數(shu)據(ju)序列數(shu)量不影(ying)響(xiang)評(ping)價結論，因此，關聯度(du)可(ke)作為分析應力腐蝕影(ying)響(xiang)因素的一個重要理論依據(ju)。

  ②. 案(an)例1中(zhong)：在(zai)對各(ge)影響因素(su)與應力(li)腐蝕敏感(gan)性的關聯(lian)分析(xi)中(zhong)，溫(wen)度(du)關聯(lian)度(du)接近1,說明應力(li)腐蝕敏感(gan)性與溫(wen)度(du)密切相關，其次是(shi)pH值和氯離子濃度(du)的影響。H2S濃度(du)對應力(li)腐蝕的貢獻位(wei)于各(ge)因素(su)之末(mo)。

  ③. 案例2中(zhong)：從分析結果來看(kan)，介(jie)質壓力(li)和溫(wen)度與應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏感性(xing)的關聯(lian)程度都較(jiao)高，但溫(wen)度對應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏感性(xing)的影響比介(jie)質壓力(li)的影響更加顯著。

  ④. 由于應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)機理(li)(li)復雜、影響(xiang)因素(su)眾多，相同的(de)因素(su)在不(bu)同環境(jing)下(xia)所占據(ju)的(de)主(zhu)次位置是不(bu)同的(de)，所以本書(shu)的(de)分析結(jie)果(guo)并不(bu)代表所有應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)介質環境(jing)情況。但(dan)是，可為應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)斷(duan)裂預防和應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)機理(li)(li)的(de)研究提供科(ke)學(xue)的(de)參考依據(ju)。