影響香蕉視頻app連接:不銹鋼材料應力腐蝕的因(yin)(yin)素(su)(su)(su)眾多,在過去幾十年里,研(yan)究人(ren)員采用(yong)不(bu)同的試驗方法對力學(xue)因(yin)(yin)素(su)(su)(su)、環境因(yin)(yin)素(su)(su)(su)、材料因(yin)(yin)素(su)(su)(su)等(deng)已經做了大量的研(yan)究,并取得了非常有價值的成(cheng)果(guo)。為了研(yan)究各(ge)影(ying)響因(yin)(yin)素(su)(su)(su)的影(ying)響程(cheng)度,人(ren)們采用(yong)灰色(se)關聯理論(lun)、耶茨算法以及正交試驗設計等(deng)方法對各(ge)因(yin)(yin)素(su)(su)(su)的顯著(zhu)性(xing)進行分(fen)析(xi)。但是(shi),現(xian)實中多起因(yin)(yin)香蕉視頻app連接:奧氏體不銹鋼應力腐(fu)蝕引起(qi)的(de)事故(gu)顯示,環境壓力對奧氏體不銹(xiu)鋼香蕉視頻app連接:應力腐蝕產生(sheng)較大影(ying)響,而前人(ren)的(de)研究很少(shao)涉及(ji),故筆者針對上述(shu)因(yin)素對奧氏(shi)體不銹鋼應(ying)力腐(fu)蝕的(de)影(ying)響展開(kai)研究,探尋上述(shu)因(yin)素對奧氏(shi)體不銹鋼應(ying)力腐(fu)蝕的(de)影(ying)響規(gui)律(lv),為防止(zhi)類(lei)似事故的(de)發生(sheng)提(ti)供試驗和理論基(ji)礎。



一(yi)、應力腐蝕試驗方法


  研(yan)(yan)究(jiu)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)試(shi)(shi)驗方(fang)法有多種,根據所研(yan)(yan)究(jiu)材(cai)料、環境、應力(li)(li)(li)狀(zhuang)態及研(yan)(yan)究(jiu)目的(de)選擇適當(dang)的(de)試(shi)(shi)驗方(fang)法至(zhi)關重要。按照加載方(fang)式不(bu)同,應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗可(ke)分為(wei)恒變形法、恒載荷法和慢應變速(su)率拉伸(shen)法,采用(yong)的(de)試(shi)(shi)樣(yang)一(yi)般分為(wei)三類:光滑試(shi)(shi)樣(yang)、帶(dai)缺(que)口(kou)(kou)試(shi)(shi)樣(yang)和預制裂(lie)(lie)紋試(shi)(shi)樣(yang)。光滑試(shi)(shi)樣(yang)主要用(yong)來(lai)研(yan)(yan)究(jiu)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)破裂(lie)(lie)的(de)敏感性;帶(dai)缺(que)口(kou)(kou)試(shi)(shi)樣(yang)是模(mo)擬(ni)金屬材(cai)料中的(de)宏觀裂(lie)(lie)紋以研(yan)(yan)究(jiu)材(cai)料的(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性;預制裂(lie)(lie)紋試(shi)(shi)樣(yang)是預先在試(shi)(shi)樣(yang)上加工出缺(que)口(kou)(kou)并(bing)經疲勞(lao)處(chu)理產生裂(lie)(lie)紋,常用(yong)來(lai)測量應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)臨界應力(li)(li)(li)強度因子及裂(lie)(lie)紋擴展速(su)率。常用(yong)的(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗方(fang)法如下:


1. 恒(heng)變形法


  恒變(bian)(bian)形(xing)法(fa)是通(tong)過(guo)拉(la)伸或彎(wan)曲使試(shi)(shi)樣(yang)變(bian)(bian)形(xing)而(er)產生拉(la)應力,利用具有(you)足(zu)夠(gou)剛性的框架維持(chi)這(zhe)種變(bian)(bian)形(xing)或者直接采用加力框架,保證(zheng)試(shi)(shi)樣(yang)變(bian)(bian)形(xing)恒定(ding)的應力腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)。這(zhe)種加載方(fang)式往(wang)往(wang)用于模擬工程構件中的加工制造應力狀態。恒變(bian)(bian)形(xing)法(fa)又可(ke)分為彎(wan)梁法(fa)、C形(xing)環法(fa)、U形(xing)彎(wan)曲法(fa)和(he)音叉(cha)型法(fa)。


  恒變形試(shi)驗法(fa)的優點(dian)(dian)是:裝置簡(jian)單、試(shi)樣緊湊(cou)、操作方便、可以定性地獲得材料(liao)應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感性。缺點(dian)(dian)是:不能準(zhun)確(que)測定應(ying)力(li)值(zhi);試(shi)驗過程中,伴隨裂(lie)紋發(fa)展,往往會出(chu)現(xian)某種弛豫作用,從而(er)導致試(shi)樣承受的應(ying)力(li)下降,使得裂(lie)紋的發(fa)展減緩或停止,顯著影(ying)響(xiang)試(shi)樣的斷裂(lie)時間,甚至可能觀察不到試(shi)樣斷裂(lie)。


2. 恒載荷法


  恒載(zai)荷(he)法是利用(yong)砝碼、力(li)(li)(li)矩(ju)、彈簧等對試樣施加一定載(zai)荷(he)以實現應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)試驗,這種(zhong)加載(zai)方(fang)式(shi)往(wang)往(wang)用(yong)于(yu)模擬工程構件可能受到的工作應(ying)力(li)(li)(li)或加工應(ying)力(li)(li)(li)。恒載(zai)荷(he)法雖然載(zai)荷(he)是恒定的,但試樣在暴露(lu)過(guo)程中由于(yu)腐(fu)蝕(shi)和(he)產(chan)生(sheng)裂紋使其截面積(ji)不斷減小,從(cong)而使斷裂面上的有效應(ying)力(li)(li)(li)不斷增大。


  目前(qian),應(ying)力(li)環(huan)測(ce)試(shi)系統是最(zui)(zui)常見的(de)(de)恒載(zai)(zai)荷(he)試(shi)驗設備,操作簡單(dan),精度相(xiang)(xiang)對(dui)較高(gao)。美國CORTEST 公司(si)生產(chan)的(de)(de)應(ying)力(li)環(huan)測(ce)試(shi)系統的(de)(de)測(ce)試(shi)單(dan)元的(de)(de)載(zai)(zai)荷(he)范圍最(zui)(zui)高(gao)可達1700MPa,這種測(ce)試(shi)單(dan)元可以與標準耐熱玻璃容器、高(gao)溫(wen)容器或能承(cheng)受13.6MPa、溫(wen)度200℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)高(gao)壓容器配套使(shi)用。每一個單(dan)獨標定(ding)的(de)(de)CORTEST應(ying)力(li)環(huan)都(dou)相(xiang)(xiang)應(ying)帶(dai)有一張轉換表,用于準確確定(ding)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)載(zai)(zai)荷(he),如圖2-1所示。應(ying)力(li)環(huan)為試(shi)樣(yang)(yang)提供持久不變(bian)的(de)(de)單(dan)向(xiang)拉(la)伸載(zai)(zai)荷(he)。應(ying)力(li)環(huan)的(de)(de)撓度由千分表測(ce)定(ding),并可與刻度盤(pan)上的(de)(de)指示相(xiang)(xiang)核對(dui)。


圖 1.jpg


3. 慢應變(bian)速率(lv)拉伸法(fa)


  慢(man)(man)應(ying)變速率試(shi)驗(slow strain rate testing,SSRT),是(shi)在一定環(huan)境中將拉伸試(shi)件(jian)放(fang)人特制(zhi)的慢(man)(man)應(ying)變速率試(shi)驗機(ji)中,以恒定不(bu)變的相當緩慢(man)(man)的應(ying)變速度通過試(shi)驗機(ji)把載荷施(shi)加到試(shi)件(jian),直至拉斷。由于它具有(you)可大大縮短(duan)應(ying)力腐蝕試(shi)驗周期,并且可以采用光(guang)滑小試(shi)樣等一系列(lie)優(you)點,因而(er)被廣泛(fan)應(ying)用于應(ying)力腐蝕研(yan)究(jiu),特別(bie)是(shi)用于研(yan)究(jiu)各(ge)種環(huan)境因素(su)對應(ying)力腐蝕的影響(xiang)。


  慢應(ying)變速(su)率(lv)試驗結果通(tong)常與在不發生應(ying)力腐蝕(shi)的(de)(de)惰性介(jie)質(如油或空氣)中的(de)(de)試驗結果進行比較,以兩者(zhe)在相(xiang)同溫度和(he)應(ying)變速(su)率(lv)下的(de)(de)試驗結果的(de)(de)相(xiang)對(dui)值表征應(ying)力腐蝕(shi)的(de)(de)敏感性。主要有以下幾個評定指標(biao):


  a. 塑性損失


     以延(yan)伸率δ和斷(duan)面收縮(suo)率Z作為參(can)數,計算得到應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感性指數F(δ)和F(Z),其值越(yue)大,表示(shi)應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感性越(yue)強。


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    式中,δ0、δ分別為試樣在惰性介質和腐蝕介質中的延伸率;Z0、Z分別為試樣在空氣和腐蝕介質中的斷面收縮率。


  b. 最大載荷


    試樣(yang)在(zai)拉伸(shen)過程(cheng)中(zhong)載(zai)荷(he)(he)達到的(de)最(zui)大值。對脆性材料,往往用(yong)這個(ge)指標來衡量(liang),特別是當應力(li)還在(zai)彈性范圍內(nei)試樣(yang)就已滯(zhi)后(hou)斷裂時,用(yong)最(zui)大載(zai)荷(he)(he)作為判據就更合理。由最(zui)大載(zai)荷(he)(he)表征的(de)應力(li)腐蝕敏感性指數為:


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    式中,l0、l分別為試樣在惰性介質和腐蝕介質中的最大載荷。


  c. 斷裂時(shi)間


   從開始試驗到載荷達到最大值所經歷的時間稱為斷裂時間tf。在應變速率不變的條件下,試樣所需的斷裂時間越短,說明材料對環境的應力腐蝕敏感性越高。應力腐蝕敏感性指數F(t)定義為:


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   式中,t0、tr分別為試樣在惰性介質和腐蝕介質中的斷裂時間。


  d. 內積功


    應(ying)(ying)(ying)力-應(ying)(ying)(ying)變曲線(xian)圖中(zhong),曲線(xian)與橫軸圍(wei)成的面積為(wei)試樣斷裂時的內積功。惰(duo)性(xing)介質(zhi)和腐蝕介質(zhi)試驗(yan)中(zhong)內積功差別(bie)越大,應(ying)(ying)(ying)力腐蝕敏感(gan)性(xing)也越大。應(ying)(ying)(ying)力腐蝕敏感(gan)性(xing)指數F(A)定義(yi)為(wei):


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    式中(zhong),A0、A分別為試樣在惰性介質(zhi)和(he)腐蝕介質(zhi)中的(de)內積功(gong)。


  e. 斷裂應力(li)σe


    在腐(fu)蝕介質(zhi)中(zhong)和惰性介質(zhi)中(zhong)的斷裂應(ying)力(li)比值愈小,應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏(min)感(gan)性就愈大(da)。


  f. 斷口(kou)形貌


   對(dui)大多(duo)數壓力(li)(li)容器鋼材(cai),在惰(duo)性介質(zhi)中(zhong)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)后將獲得(de)韌窩性斷(duan)(duan)口,而在腐(fu)蝕介質(zhi)中(zhong),拉斷(duan)(duan)后往往獲得(de)脆性斷(duan)(duan)口。其(qi)中(zhong)脆性斷(duan)(duan)口比(bi)例(li)愈(yu)高,則應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕愈(yu)敏感(gan)。如介質(zhi)中(zhong)拉斷(duan)(duan)后斷(duan)(duan)面存在二次(ci)裂(lie)(lie)紋(wen),也(ye)可以用二次(ci)裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)長度和數量來(lai)衡量應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕的(de)敏感(gan)性。



二、試驗設計


  以S32168不銹鋼為試驗材料,材料的化學成分列于表2-1。試樣加工成標距為25.4mm、直徑為5.00mm的圓柱狀,試樣幾何形狀如圖2-2(a)所示,實物如圖2-2(b)所示。試驗之前,試樣先用400#、200#、2000#三種不同規格的砂紙依次沿著縱向和橫向交替打磨。打磨完成后,將試樣依次放入乙醇和丙酮溶液中進行超聲清洗,用去離子水沖洗并且吹干。試驗溶液用NACE標準中規定的分析純氯化鈉、乙酸和去離子水配制,其中氯化鈉的質量分數為5%,乙酸的質量分數為0.5%,溶液的pH值在3~4之間,試樣編號及試驗參數見表2-2.試驗是在美國CORT-EST公司研制的慢應變速率應力腐蝕試驗機上進行的,拉伸速率為1.9×10-6s-1.每次試驗結束,都會得到一條應力-應變曲線和斷裂時間,隨之可以得到最大應力、斷面收縮率和伸長率。將拉斷的試樣先后用去離子水和乙醇清洗并吹干,用掃描電鏡(SEM)觀察斷口形貌,然后將樣品沿標距段縱剖,觀察裂紋路徑及深度方向的生長情況。




三、試(shi)驗結果


 1. 腐蝕(shi)拉伸曲(qu)線


  圖2-3(a)~(e)是(shi)試樣在不(bu)同溫度和(he)操作壓力的腐蝕拉伸曲(qu)線,為便于(yu)分析,將5條(tiao)曲(qu)線繪(hui)制在同一圖中,如(ru)圖2-3(f)所示。


圖 3.jpg   圖 3.1.jpg

 

  圖2-3(f)中,曲線1是在25℃和1MPa下的拉伸曲線,材料在拉伸過程中具有明顯的塑性變形過程和較高的抗拉強度。曲線2和曲線3是同一溫度(150℃)、不同操作壓力(1.6MPa和11MPa)下的拉伸曲線,兩條曲線兒乎重合,說明在150℃條件下,壓力變化對S32168奧氏體不銹鋼的應力腐蝕敏感性影響不大。曲線4和曲線5是同一溫度(260℃)、不同操作壓力(4.6MPa和11MPa)下的拉伸曲線,兩條曲線相差較大,11MPa下材料具有很高的脆性,說明在260℃時,壓力變化對S32168奧氏體不銹鋼的應力腐蝕敏感性影響較大,壓力越高,材料越容易發生應力腐蝕破裂。


 2. 應力腐蝕敏(min)感性分析


  以塑性損(sun)失(shi)中的(de)斷面收(shou)縮率(lv)表(biao)示(shi)的(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)敏感性指數F(Z)表(biao)示(shi)試樣(yang)在(zai)不(bu)同環(huan)境下(xia)(xia)的(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)敏感性,將每種環(huan)境下(xia)(xia)的(de)試驗結果(guo)求(qiu)平(ping)均值(zhi),如表(biao)2-3所示(shi),可(ke)知(zhi)不(bu)同溫(wen)度條件下(xia)(xia)介質(zhi)壓力對應(ying)力腐(fu)蝕(shi)敏感性的(de)影響。


表 3.jpg


  圖2-4描述了不同環境中(zhong)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)感性(xing)指(zhi)數(shu)的變化(hua)情況,從圖中(zhong)可以看出,溫度和壓力(li)(li)升(sheng)高(gao)(gao)都能提高(gao)(gao)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)感性(xing)。25℃時,應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)感性(xing)指(zhi)數(shu)很小;150℃時,隨著介質壓力(li)(li)的增(zeng)大(da)(da)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)感性(xing)略有升(sheng)高(gao)(gao)。260℃時,介質壓力(li)(li)的變化(hua)對應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)感性(xing)的影響明顯(xian)增(zeng)大(da)(da)。


圖 4.jpg


 3. 腐蝕形貌與斷口分(fen)析


  拉斷(duan)(duan)后(hou)的試(shi)(shi)樣如(ru)圖2-5所示(shi)。宏觀觀察發(fa)現:0~3號(hao)試(shi)(shi)樣拉斷(duan)(duan)后(hou),試(shi)(shi)樣表(biao)面光(guang)澤,與實驗之前的表(biao)面比較,基(ji)本(ben)相同,觀察不到被腐(fu)蝕的痕(hen)跡,如(ru)圖2-5(a)~(d)所示(shi);4號(hao)、5號(hao)試(shi)(shi)樣,試(shi)(shi)驗后(hou)表(biao)面呈棕色,氧化(hua)嚴重(zhong),5號(hao)試(shi)(shi)樣表(biao)面還附著有腐(fu)蝕產物。


圖 5.1.jpg  圖 5.2.jpg



   采用掃描(miao)電(dian)鏡(SEM)對試樣(yang)(yang)斷(duan)口(kou)附(fu)(fu)近(jin)(jin)圓柱(zhu)面(mian)腐蝕形貌進(jin)行觀察。1~3號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)表(biao)面(mian)比(bi)較(jiao)光(guang)滑(hua),保持原有的金屬色,頸(jing)縮(suo)比(bi)較(jiao)嚴重(zhong),如圖2-6(a)、(c)、(e)所(suo)示。4號(hao)(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)表(biao)面(mian)呈棕色,氧化嚴重(zhong),斷(duan)口(kou)頸(jing)縮(suo)很小,如圖2-6(g)、(i)所(suo)示。在(zai)1號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)斷(duan)口(kou)附(fu)(fu)近(jin)(jin)觀察到少量(liang)的點(dian)蝕坑(keng)[圖2-6(b)],而(er)2號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)側面(mian)的點(dian)蝕坑(keng)數(shu)量(liang)明顯增加[圖2-6(d)]。3號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)斷(duan)口(kou)附(fu)(fu)近(jin)(jin)存在(zai)大(da)量(liang)的小裂紋,并且裂紋走向(xiang)基本與拉(la)伸方(fang)向(xiang)垂(chui)直[圖2-6(f)].4號(hao)(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)斷(duan)口(kou)附(fu)(fu)近(jin)(jin)表(biao)面(mian)因(yin)被氧化而(er)存在(zai)大(da)量(liang)的凹(ao)坑(keng)和(he)突起,與4號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)比(bi)較(jiao),5號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)表(biao)面(mian)的裂紋尺寸明顯增加。與1號(hao)(hao)(hao)(hao)、2號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)和(he)3號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)相比(bi),4號(hao)(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)(hao)試樣(yang)(yang)在(zai)拉(la)伸過程中表(biao)現(xian)出明顯的脆性斷(duan)裂特征(zheng),這說明溫度對應力腐蝕有重(zhong)要的影響。


圖 6.jpg 圖 6.1.jpg 圖 6.2.jpg



  25℃、1MPa環(huan)境(jing)下的斷口形(xing)貌如圖2-7所示。1號(hao)試(shi)樣(yang)斷口為(wei)(wei)半杯狀(zhuang)形(xing)貌,分為(wei)(wei)剪切唇(chun)區、放射區和纖維(wei)區,纖維(wei)區中韌窩(wo)較(jiao)多且體積大,試(shi)樣(yang)以韌性斷裂為(wei)(wei)主,未(wei)發現(xian)二次(ci)裂紋,說明在此環(huan)境(jing)中S32168不銹鋼的應(ying)力腐蝕敏感性較(jiao)低。


圖 7.jpg


  150℃、1.6MPa環境下的斷口形貌如圖2-8所示。試樣2斷口也(ye)包(bao)含三(san)個(ge)區,纖維區面積大,韌(ren)窩多,過(guo)渡區有少量臺階,該(gai)環境下仍以韌(ren)性斷裂為主,但出(chu)現(xian)應(ying)力腐蝕斷裂的特征,說明在此環境下試樣的應(ying)力腐蝕敏感性升高。


圖 8.jpg


 150℃、11MPa環境下的斷(duan)口形(xing)貌如圖2-9所示。與2號(hao)試(shi)樣(yang)比較(jiao),3號(hao)試(shi)樣(yang)斷(duan)口中剪(jian)切唇區的面積減小,在靠近斷(duan)口邊(bian)緣部位出現(xian)準解理斷(duan)裂形(xing)貌,此時,應力腐蝕敏感性(xing)隨操作壓力的升(sheng)高略有升(sheng)高。


圖 9.jpg


  260℃、4.6MPa環(huan)境(jing)下的斷(duan)(duan)(duan)口形(xing)(xing)貌(mao)如圖2-10所示。4號試(shi)樣斷(duan)(duan)(duan)口較平整(zheng),剪切唇區面積很小,韌窩少且體(ti)積小,斷(duan)(duan)(duan)口外緣呈現出扇形(xing)(xing)形(xing)(xing)貌(mao),并存在一(yi)定量(liang)的腐蝕產(chan)物。整(zheng)個斷(duan)(duan)(duan)口表(biao)現出準(zhun)解理斷(duan)(duan)(duan)裂的特點,應(ying)力腐蝕敏感性明顯增強。


圖 10.jpg


  260℃、11MPa環境下(xia)的斷(duan)口(kou)(kou)形貌(mao)如圖(tu)2-11所(suo)示。與(yu)4號試樣比較(jiao),5號樣的斷(duan)口(kou)(kou)不(bu)平(ping)整(zheng),仍表現為脆性斷(duan)裂(lie),斷(duan)口(kou)(kou)邊緣存在準解理(li)斷(duan)裂(lie)區,并且含有量的二次裂(lie)紋,在此環境下(xia),S32168鋼應力腐蝕(shi)敏感性更高。


圖 11.jpg


  根據上(shang)述(shu)拉伸試(shi)驗(yan)數據、斷口和(he)表(biao)面微(wei)觀形貌分(fen)析,可(ke)以(yi)確定在(zai)(zai)1~11MPa壓力范(fan)圍和(he)25~150℃溫度(du)范(fan)圍內,介質壓力對(dui)應(ying)(ying)力腐蝕敏感性(xing)影響(xiang)(xiang)較小;在(zai)(zai)260℃時,介質壓力對(dui)應(ying)(ying)力腐蝕敏感性(xing)影響(xiang)(xiang)較大(da)。當應(ying)(ying)力腐蝕敏感性(xing)增加時,試(shi)樣表(biao)面的點蝕數量增多(duo),裂(lie)紋(wen)萌生于點蝕坑的現象越來越明(ming)顯。分(fen)析認(ren)為,在(zai)(zai)相同的應(ying)(ying)變速率(lv)下,當溫度(du)和(he)壓力升高時,金屬溶解速率(lv)增加,促(cu)進了裂(lie)紋(wen)的萌生和(he)擴展(zhan)。



四、溫度和工作壓力(li)對應力(li)腐蝕開(kai)裂影響機理


   通過上文對試樣微觀斷口的(de)分(fen)析得出,隨溫(wen)(wen)度的(de)升(sheng)高,S32168不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)力腐蝕(shi)敏感性(xing)增加。已有研究(jiu)表(biao)明,S32168不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)酸性(xing)氯離子溶液中的(de)應(ying)力腐蝕(shi)開裂也是(shi)由陽極溶解引起的(de),而且應(ying)力腐蝕(shi)裂紋往往起源(yuan)于點蝕(shi)。不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料在(zai)室(shi)溫(wen)(wen)下形成的(de)氧化(hua)膜很(hen)薄且具有很(hen)強的(de)保護性(xing),但在(zai)溫(wen)(wen)度升(sheng)高時(shi)氧化(hua)膜保護性(xing)降(jiang)低。


   工作壓(ya)力(li)(li)在試樣表面產生的(de)是(shi)壓(ya)應力(li)(li),垂直(zhi)作用(yong)于拉伸方(fang)向(xiang)。321不銹(xiu)鋼在酸性氯離(li)子(zi)溶液中(zhong)的(de)應力(li)(li)腐蝕開(kai)裂(lie)也(ye)是(shi)由(you)(you)電化學(xue)腐蝕引起(qi)的(de)。由(you)(you)于應力(li)(li)狀態對腐蝕電位的(de)影(ying)響并不大(da),壓(ya)應力(li)(li)作用(yong)下(xia)應力(li)(li)腐蝕的(de)電化學(xue)條件(jian)仍然具備,則壓(ya)應力(li)(li)同樣能引起(qi)滑移。金屬發生塑性變形時陽極電流(liu)的(de)動力(li)(li)學(xue)方(fang)程如下(xia):


   由于工作壓力(li)(li)的存在,使試樣表面位錯增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),增(zeng)(zeng)大(da)(da)了(le)表面局(ju)部(bu)(bu)(bu)塑(su)性變形和金屬中的剩(sheng)余壓力(li)(li),進(jin)而引起(qi)局(ju)部(bu)(bu)(bu)陽極電流的增(zeng)(zeng)大(da)(da)。陽極電流的增(zeng)(zeng)大(da)(da),加(jia)(jia)快了(le)局(ju)部(bu)(bu)(bu)腐蝕速(su)(su)率(lv),促進(jin)了(le)點(dian)(dian)蝕坑(keng)(keng)的快速(su)(su)形成。同時,工作壓力(li)(li)增(zeng)(zeng)大(da)(da)時,增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)了(le)點(dian)(dian)蝕坑(keng)(keng)處的應力(li)(li)集中,促使更多的點(dian)(dian)蝕坑(keng)(keng)向裂(lie)(lie)紋發(fa)展(zhan),并使裂(lie)(lie)紋擴展(zhan)速(su)(su)率(lv)加(jia)(jia)快。根據(ju)裂(lie)(lie)紋擴展(zhan)速(su)(su)率(lv)與(yu)溫度的倒(dao)數(shu)(shu)的負(fu)數(shu)(shu)呈自(zi)然(ran)指數(shu)(shu)關系可(ke)知,裂(lie)(lie)紋擴展(zhan)速(su)(su)率(lv)隨著溫度的升高而增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。



五、總結


  浙江至(zhi)德(de)鋼業有限公(gong)司通過慢(man)應變速率試(shi)驗(yan)方法研(yan)究了氯離子環境下溫度(du)和操(cao)作壓力對應力腐(fu)(fu)蝕的(de)影響(xiang)。分別分析了不同試(shi)驗(yan)參(can)數下拉伸曲線的(de)變化、腐(fu)(fu)蝕試(shi)樣(yang)的(de)宏觀形(xing)貌和微(wei)觀形(xing)貌,結果表明,隨著操(cao)作壓力和溫度(du)的(de)升高,應力腐(fu)(fu)蝕敏感性增強;溫度(du)對應力腐(fu)(fu)蝕敏感性的(de)影響(xiang)更大。