應力(li)腐(fu)蝕開裂(lie)是(shi)一(yi)種常見的且危害嚴重的失效(xiao)模式，由(you)于其影(ying)響因(yin)素(su)眾多，包括溫度、離(li)子濃度、pH值、應力(li)、流場、壓力(li)、機械結構等；這些(xie)(xie)因(yin)素(su)中(zhong)哪些(xie)(xie)是(shi)主要因(yin)素(su)，哪些(xie)(xie)是(shi)次要因(yin)素(su)，哪些(xie)(xie)影(ying)響大，哪些(xie)(xie)影(ying)響小，這些(xie)(xie)都是(shi)需要弄(nong)清楚的問題。因(yin)此，如何確定(ding)香蕉視頻app連接:應力腐蝕的(de)主要影響因素是研究應(ying)力腐蝕的(de)關鍵(jian)問題(ti)之一，科學合理地分析各(ge)種因素的(de)顯著性(xing)對應(ying)力腐蝕的(de)研究具有重要意義。浙江至德(de)鋼業有限公司本(ben)次選用灰色關聯分析理論(lun)，對香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕的各環(huan)境因素進行關聯度(du)計算(suan)。根據計算(suan)結果，分析各因素對應(ying)力腐蝕敏感性(xing)的影響，為(wei)掌握(wo)香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕發生規律及進(jin)行(xing)預(yu)防等提供依據(ju)。

一、灰色關聯分析

  灰色(se)(se)(se)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)理(li)論是由(you)我國(guo)著名學者(zhe)鄧聚龍教授創造的(de)(de)(de)(de)一種系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)科(ke)學理(li)論，其中的(de)(de)(de)(de)灰色(se)(se)(se)關(guan)(guan)聯分(fen)析(xi)是根據(ju)各因素變化(hua)曲(qu)線(xian)幾(ji)何(he)形狀的(de)(de)(de)(de)相似(si)程(cheng)度(du)(du)，來判(pan)斷(duan)因素之(zhi)間(jian)關(guan)(guan)聯程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法。此方(fang)法通過對動(dong)態(tai)(tai)過程(cheng)發展態(tai)(tai)勢(shi)的(de)(de)(de)(de)量化(hua)分(fen)析(xi)，完成對系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)內時間(jian)序列(lie)(lie)有關(guan)(guan)統(tong)(tong)(tong)計數(shu)(shu)據(ju)幾(ji)何(he)關(guan)(guan)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)比較(jiao)，求(qiu)出參考數(shu)(shu)列(lie)(lie)與(yu)各比較(jiao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)灰色(se)(se)(se)關(guan)(guan)聯度(du)(du)。與(yu)參考數(shu)(shu)列(lie)(lie)關(guan)(guan)聯度(du)(du)越(yue)大的(de)(de)(de)(de)比較(jiao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)，其發展方(fang)向和速率與(yu)參考數(shu)(shu)列(lie)(lie)越(yue)接近，與(yu)參考數(shu)(shu)列(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)系(xi)(xi)越(yue)緊(jin)密。

灰色關聯分析的具(ju)體(ti)計(ji)算(suan)步驟如下(xia)：

 1. 確定參考數(shu)據(ju)序列與比較數(shu)據(ju)序列

 2. 參考數列和比較數列進(jin)行(xing)無量(liang)綱化處理

 由于各個(ge)(ge)評價指標(biao)的(de)單位、量綱不同，為消除它們對(dui)決(jue)策結果的(de)影(ying)響(xiang)，必須對(dui)數(shu)據(ju)進行無(wu)量綱化(hua)轉(zhuan)化(hua)。無(wu)量綱化(hua)轉(zhuan)化(hua)的(de)方法主要(yao)有：求初值(zhi)像(xiang)、求均值(zhi)像(xiang)和求區間值(zhi)像(xiang)，進行灰色關聯(lian)分析時選用一種方法進行計算。初值(zhi)像(xiang)是各數(shu)據(ju)序(xu)(xu)列中的(de)每一個(ge)(ge)數(shu)據(ju)與(yu)該數(shu)據(ju)序(xu)(xu)列第一個(ge)(ge)數(shu)據(ju)的(de)比值(zhi)：

 3. 計算參考序列(lie)和比較序列(lie)的絕對差

6. 求灰(hui)色關聯(lian)度

  關(guan)(guan)聯(lian)度(du)代表了系統特征與各(ge)因素之間的關(guan)(guan)聯(lian)程度(du)，其數值越(yue)大，說(shuo)明兩者的密(mi)切程度(du)越(yue)高。關(guan)(guan)聯(lian)度(du)可(ke)根(gen)據各(ge)關(guan)(guan)聯(lian)系數獲得，計算(suan)公式為：

二、應力(li)腐蝕影響因素顯著(zhu)性(xing)分析

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(wei)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. 確定參考數據序(xu)列與比較(jiao)數據序(xu)列

  以應力腐蝕敏感(gan)性指數(shu)F(A)數(shu)據序列(lie)為(wei)(wei)參考序列(lie)，4個影(ying)響因素參數(shu)列(lie)為(wei)(wei)比較(jiao)序列(lie)。

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

 b. 求各序列數據的初值像(xiang)

 應力腐蝕敏感性是奧氏體(ti)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. 求差序列

  根據(ju)式（3-4),計算(suan)參考序列和比較序列的絕對差Δ;(k),計算(suan)結果見表3-5.

 d. 求兩(liang)極差

  根據(ju)式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為(wei)99.2501和0。

 e. 計算關聯系數(shu)

  取分辨系數(shu)為0.5,將兩(liang)極差數(shu)值代入式（3-7),計(ji)算關聯(lian)系數(shu)如下：

將表(biao) 3-5 中(zhong)的數據代入式（3-12），分別(bie)求出(chu)關聯系(xi)數，計算結果見表(biao) 3-6。

 f. 求灰(hui)色關聯(lian)度(du)

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯度，計(ji)算(suan)結果為：

2. 以F(δ)作為參考(kao)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. 求各序列數據的初值(zhi)像

  根據式（3-3),可得各序(xu)列(lie)數據的初(chu)值像，結果如表3-7所示。

 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. 求兩極差(cha)

  根(gen)據式（3-5)、式（3-6)求得兩(liang)極差分別為98.6685和0。

 d. 計算關聯(lian)系數(shu)

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

 將表3-8中的(de)數據代(dai)入(ru)式（3-13),分別求出(chu)關聯系數，計(ji)算結果見表3-9。

 e. 求灰色關聯(lian)度(du)

  根(gen)據式(shi)（3-8),計(ji)算灰色關聯度，計(ji)算結(jie)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(zuo)為參考序(xu)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(ge)序列數據的初值像(xiang)

  根(gen)據(ju)式（3-3),可得(de)各序列數據(ju)的初值(zhi)像，結果如(ru)表3-10所示。

 b. 求(qiu)差(cha)序列

  根(gen)據(ju)式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對差Δ;(k),計算結果見表(biao)3-11。

 c. 求兩極差

  根據式(shi)(shi)（3-5)、式(shi)(shi)（3-6)求得兩極差分別(bie)為98.663和0。

 d. 計算(suan)關聯系數

   取分辨系數為0.5,將(jiang)兩極差(cha)數值(zhi)代人式（3-7),計算關聯系數如下：

   將表3-8中的數據代人式（3-14),分別(bie)求出(chu)關聯系數，計算結果見表3-12。

 e. 求灰(hui)色關聯度

  根(gen)據式(shi)（3-8),計(ji)算灰(hui)色關聯度，計(ji)算結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不(bu)銹(xiu)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(kao)數據(ju)序列與比較數據(ju)序列

  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. 參考數列和(he)比(bi)較數列進(jin)行(xing)無(wu)量綱(gang)化處理

  由于(yu)各(ge)個評價指標(biao)的(de)(de)單位不(bu)同，為消(xiao)除它(ta)們對決策結(jie)果的(de)(de)影響(xiang)，本案例采用求(qiu)均值像的(de)(de)方法(fa)對數(shu)據(ju)(ju)進行無量綱化處理，即求(qiu)各(ge)數(shu)據(ju)(ju)序(xu)列中的(de)(de)每一個數(shu)據(ju)(ju)與數(shu)據(ju)(ju)序(xu)列平(ping)均數(shu)的(de)(de)比值：

 計算(suan)結果見表3-14。

  圖3-1為各數(shu)列均值(zhi)像的柱(zhu)狀圖，可(ke)以(yi)看出溫(wen)度與應(ying)力腐蝕敏感(gan)性的變化(hua)趨(qu)相似度較高(gao)。

 3. 求差(cha)序列

  根據式(shi)（3-4),計算(suan)參(can)考序列和比較序列的絕對(dui)差Δ;(k),計算(suan)結果(guo)見(jian)表3-15。

 4. 求兩極(ji)差

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

5. 計算關聯系數

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

將表3-15中(zhong)的數據(ju)代入式（3-17),分別求出(chu)關(guan)聯(lian)系數，計算結果見(jian)表3-16。

6. 求灰色關聯度(du)

 根據式(shi)（3-8),計算灰色(se)關聯(lian)度，計算結果(guo)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、總結

  ①. 采(cai)用灰色(se)關聯理論時(shi)，因為評(ping)價(jia)數據(ju)(ju)序列都(dou)是和參考數據(ju)(ju)序列比較，所以，評(ping)價(jia)數據(ju)(ju)序列數量不影(ying)響評(ping)價(jia)結論，因此(ci)，關聯度可作為分(fen)析應(ying)力腐蝕影(ying)響因素的一個(ge)重要理論依據(ju)(ju)。

  ②. 案(an)例1中：在對各影響因素(su)與應力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性的(de)(de)關聯分析中，溫度(du)關聯度(du)接(jie)近1,說明應力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性與溫度(du)密切相關，其次是(shi)pH值和(he)氯離子濃度(du)的(de)(de)影響。H2S濃度(du)對應力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)貢獻位于各因素(su)之末。

  ③. 案例2中：從分析結(jie)果來(lai)看(kan)，介質(zhi)壓力和溫度(du)與應力腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing)的關聯(lian)程度(du)都(dou)較高，但溫度(du)對應力腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing)的影(ying)(ying)響(xiang)比介質(zhi)壓力的影(ying)(ying)響(xiang)更加(jia)顯著。

  ④. 由于應力腐蝕的(de)(de)機理復雜、影響因素(su)眾(zhong)多，相同的(de)(de)因素(su)在不同環境下所占據的(de)(de)主(zhu)次位置是不同的(de)(de)，所以本書的(de)(de)分析結果并不代表所有應力腐蝕介質(zhi)環境情況。但是，可為(wei)應力腐蝕斷裂預防和應力腐蝕機理的(de)(de)研究提供科學的(de)(de)參考(kao)依據。