應力(li)腐蝕開裂是一(yi)種常見的(de)且危(wei)害嚴重(zhong)的(de)失效(xiao)模式(shi)，由于其影(ying)響因素眾多，包括溫度、離子濃度、pH值、應力(li)、流場、壓(ya)力(li)、機械結(jie)構等(deng)；這些因素中哪些是主要(yao)(yao)因素，哪些是次要(yao)(yao)因素，哪些影(ying)響大(da)，哪些影(ying)響小，這些都是需要(yao)(yao)弄清楚的(de)問題。因此，如何確定香蕉視頻app連接:應力腐蝕的(de)主要(yao)影響因(yin)素是研究應(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)關鍵問題之(zhi)一，科學合理(li)地分析各(ge)種因(yin)素的(de)顯著性對應(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)研究具有重要(yao)意(yi)義。浙(zhe)江至(zhi)德鋼業有限公司本(ben)次選用(yong)灰色關聯分析理(li)論，對香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕的(de)各環(huan)境(jing)因(yin)素進行關(guan)聯度計算。根據計算結果，分析(xi)各因(yin)素對應力腐蝕(shi)敏感性的(de)影響，為(wei)掌握香蕉視頻app連接:不銹鋼應力腐蝕發生規律及進(jin)行預防(fang)等提供依據。

一、灰色關聯分析

  灰色(se)系(xi)統理(li)論是由我(wo)國著名學者鄧聚龍教授創造的(de)一種(zhong)系(xi)統科學理(li)論，其中的(de)灰色(se)關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)分析是根據各(ge)因(yin)素變化曲線(xian)幾(ji)何形狀(zhuang)的(de)相似程(cheng)度(du)，來判斷(duan)因(yin)素之間關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)程(cheng)度(du)的(de)方法。此方法通過對動態過程(cheng)發展(zhan)態勢的(de)量化分析，完成對系(xi)統內時間序列(lie)有關(guan)(guan)(guan)統計數(shu)據幾(ji)何關(guan)(guan)(guan)系(xi)的(de)比(bi)較，求出(chu)參(can)考數(shu)列(lie)與(yu)(yu)(yu)各(ge)比(bi)較數(shu)列(lie)之間的(de)灰色(se)關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)度(du)。與(yu)(yu)(yu)參(can)考數(shu)列(lie)關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)度(du)越大的(de)比(bi)較數(shu)列(lie)，其發展(zhan)方向和(he)速率與(yu)(yu)(yu)參(can)考數(shu)列(lie)越接近，與(yu)(yu)(yu)參(can)考數(shu)列(lie)的(de)關(guan)(guan)(guan)系(xi)越緊(jin)密。

灰(hui)色關聯分析的(de)具(ju)體計算步驟(zou)如下：

 1. 確定參考數據(ju)序(xu)列與比(bi)較數據(ju)序(xu)列

 2. 參考(kao)數列(lie)和比(bi)較數列(lie)進行(xing)無量(liang)綱化處(chu)理

 由于各個(ge)評(ping)價指標的(de)(de)單位、量綱不同，為消除它們(men)對決策結(jie)果(guo)的(de)(de)影響，必須對數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)無量綱化轉化。無量綱化轉化的(de)(de)方法主要有：求(qiu)初值(zhi)像(xiang)、求(qiu)均值(zhi)像(xiang)和求(qiu)區(qu)間值(zhi)像(xiang)，進(jin)行(xing)灰色關聯分析時選(xuan)用一(yi)種方法進(jin)行(xing)計算。初值(zhi)像(xiang)是各數(shu)據(ju)序列(lie)中的(de)(de)每一(yi)個(ge)數(shu)據(ju)與該(gai)數(shu)據(ju)序列(lie)第一(yi)個(ge)數(shu)據(ju)的(de)(de)比值(zhi)：

 3. 計算參考序(xu)列(lie)和比較序(xu)列(lie)的絕對差(cha)

6. 求灰色關聯度

  關(guan)聯度代(dai)表了(le)系(xi)統(tong)特(te)征與各(ge)因素(su)之間的(de)關(guan)聯程度，其數值越(yue)大(da)，說明兩(liang)者的(de)密切程度越(yue)高。關(guan)聯度可根據各(ge)關(guan)聯系(xi)數獲得，計算公(gong)式為(wei)：

二、應(ying)力腐蝕影響因素顯著性分析

分析(xi)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. 確定參考數據(ju)序列(lie)與比較數據(ju)序列(lie)

  以應力(li)腐蝕敏感性(xing)指數(shu)(shu)F(A)數(shu)(shu)據(ju)序(xu)(xu)列為參考序(xu)(xu)列，4個影響(xiang)因素(su)參數(shu)(shu)列為比較序(xu)(xu)列。

  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

 應力腐蝕敏感性是奧(ao)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(cha)序列

  根據式（3-4),計算參(can)考序列和比較序列的絕對差(cha)Δ;(k),計算結果見表3-5.

 d. 求(qiu)兩(liang)極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩(liang)極差(cha)分別為99.2501和(he)0。

 e. 計算關聯系數

  取分辨(bian)系數(shu)為0.5,將兩極差數(shu)值代入(ru)式(shi)（3-7),計算(suan)關聯系數(shu)如下：

將表 3-5 中的數據代(dai)入(ru)式（3-12），分別求出關聯系數，計算(suan)結果見(jian)表 3-6。

 f. 求灰色(se)關聯度

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

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(qiu)各序列數據的初值(zhi)像

  根據式（3-3),可(ke)得各(ge)序(xu)列數據的初值像，結果如(ru)表3-7所示。

 b. 求(qiu)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

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

 d. 計算關聯系數(shu)

   取分(fen)辨系數ξ為0.5,將(jiang)兩極(ji)差數值代入式（3-7),計(ji)算關聯系數如下：

 將表3-8中的數據代入式（3-13),分別求出(chu)關聯系數，計算結果(guo)見表3-9。

 e. 求灰色(se)關聯(lian)度

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰色(se)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(yi)F(t)作(zuo)為參考(kao)序列(lie)

 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(shu)據的(de)初值像

  根據式（3-3),可得各序列數據的初值像，結果如表3-10所示(shi)。

 b. 求差(cha)序列

  根(gen)據式（3-4),計算(suan)參考序列和比較序列的(de)絕對差Δ;(k),計算(suan)結果見表3-11。

 c. 求兩極差(cha)

  根(gen)據式（3-5)、式（3-6)求得兩(liang)極(ji)差(cha)分別為(wei)98.663和0。

 d. 計算(suan)關聯系數

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

   將(jiang)表3-8中(zhong)的數據(ju)代人式（3-14),分別求出關聯系數，計算(suan)結果見表3-12。

 e. 求灰(hui)色關(guan)聯度

  根據(ju)式（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯度(du)，計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹(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 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(ding)參考數據序列與比(bi)較數據序列

  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(shu)列(lie)和比較數(shu)列(lie)進行無量(liang)綱化處理

  由于各個(ge)評價(jia)指標的(de)單位(wei)不同(tong)，為(wei)消除它(ta)們(men)對(dui)決策結果的(de)影響，本案(an)例采用求(qiu)均值(zhi)像的(de)方法(fa)對(dui)數(shu)據進行無量綱化處(chu)理，即(ji)求(qiu)各數(shu)據序(xu)列中的(de)每一個(ge)數(shu)據與數(shu)據序(xu)列平均數(shu)的(de)比值(zhi)：

 計算結果(guo)見表3-14。

  圖3-1為(wei)各數列均值像的(de)(de)柱狀圖，可以看出溫度(du)與應力(li)腐蝕敏感性的(de)(de)變(bian)化(hua)趨(qu)相(xiang)似度(du)較高。

 3. 求差序列

  根據式(shi)（3-4),計算(suan)參(can)考序列和比較序列的絕對差Δ;(k),計算(suan)結果見表3-15。

 4. 求(qiu)兩極差

  根據式(shi)(shi)（3-5)、式(shi)(shi)（3-6)求得兩(liang)極差分(fen)別(bie)為1.1889和(he)0.0763。

5. 計算關聯(lian)系數

 取(qu)分辨(bian)系數ξ為0.5，將兩(liang)極差數值代入式（3-7),計算(suan)關聯系數如下：

將表3-15中的數據代(dai)入式(shi)（3-17),分別求出(chu)關聯系(xi)數，計(ji)算結(jie)果見表3-16。

6. 求灰(hui)色關(guan)聯(lian)度

 根據式（3-8),計算灰色關聯度，計算結果為：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(se)關聯理論(lun)(lun)時，因(yin)(yin)為(wei)評(ping)價數據序(xu)列都是(shi)和參考(kao)數據序(xu)列比較，所以，評(ping)價數據序(xu)列數量不影(ying)響評(ping)價結(jie)論(lun)(lun)，因(yin)(yin)此，關聯度(du)可作為(wei)分析應力腐(fu)蝕影(ying)響因(yin)(yin)素的一(yi)個(ge)重要理論(lun)(lun)依據。

  ②. 案例1中：在(zai)對各影響(xiang)因素(su)與應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)的(de)(de)關聯(lian)分析中，溫度(du)關聯(lian)度(du)接近1,說明應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)與溫度(du)密切相關，其次是pH值和(he)氯(lv)離子濃度(du)的(de)(de)影響(xiang)。H2S濃度(du)對應力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)貢獻(xian)位于各因素(su)之末。

  ③. 案例(li)2中：從(cong)分析結果來看，介質壓力和(he)溫度與應力腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)的關聯(lian)程度都較高，但溫度對應力腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)的影(ying)響比介質壓力的影(ying)響更加顯著(zhu)。

  ④. 由于應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)的機(ji)理復雜(za)、影(ying)響因素眾(zhong)多(duo)，相同(tong)的因素在不同(tong)環境(jing)下所(suo)占據的主次位置是不同(tong)的，所(suo)以本(ben)書(shu)的分析結果并(bing)不代(dai)表所(suo)有應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)介質(zhi)環境(jing)情(qing)況。但是，可(ke)為應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)斷裂預防和應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)機(ji)理的研究(jiu)提供科(ke)學的參考依(yi)據。