影響香蕉視頻app連接:不銹鋼材料應力腐蝕的(de)因(yin)(yin)(yin)素(su)眾(zhong)多,在過去幾十(shi)年里,研究(jiu)人(ren)員采用不(bu)同(tong)的(de)試驗方法(fa)(fa)對力學因(yin)(yin)(yin)素(su)、環境(jing)因(yin)(yin)(yin)素(su)、材料因(yin)(yin)(yin)素(su)等(deng)已經做了大量的(de)研究(jiu),并取得了非常有價值的(de)成(cheng)果。為了研究(jiu)各影(ying)響因(yin)(yin)(yin)素(su)的(de)影(ying)響程度,人(ren)們采用灰色關聯理(li)論、耶茨(ci)算法(fa)(fa)以及正交試驗設計等(deng)方法(fa)(fa)對各因(yin)(yin)(yin)素(su)的(de)顯著性(xing)進(jin)行(xing)分析。但(dan)是,現實中(zhong)多起因(yin)(yin)(yin)香蕉視頻app連接:奧氏體不銹鋼應力腐蝕引起的事(shi)故(gu)顯示,環(huan)境壓力對奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)香蕉視頻app連接:應力腐蝕產生(sheng)較(jiao)大影響,而前人的(de)研(yan)究(jiu)很(hen)少涉及,故(gu)筆者針(zhen)對(dui)上述因素對(dui)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)應力腐(fu)蝕的(de)影響展(zhan)開研(yan)究(jiu),探(tan)尋上述因素對(dui)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)應力腐(fu)蝕的(de)影響規律,為(wei)防止類似(si)事故(gu)的(de)發生(sheng)提供試驗和(he)理論基礎。



一、應力腐(fu)蝕試驗方法


  研(yan)究(jiu)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)有多(duo)種(zhong),根據所(suo)研(yan)究(jiu)材(cai)料、環境、應(ying)(ying)力(li)狀態(tai)及(ji)研(yan)究(jiu)目的選擇適當的試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)至關重要。按照加(jia)載方(fang)式不同,應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗可(ke)分為恒(heng)變(bian)形法(fa)(fa)、恒(heng)載荷法(fa)(fa)和慢應(ying)(ying)變(bian)速(su)率拉伸法(fa)(fa),采(cai)用(yong)(yong)的試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)一(yi)般分為三類:光滑試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)、帶缺(que)口(kou)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)和預制裂紋(wen)(wen)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)。光滑試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)主要用(yong)(yong)來研(yan)究(jiu)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂的敏感性(xing);帶缺(que)口(kou)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)是模擬(ni)金屬材(cai)料中的宏觀(guan)裂紋(wen)(wen)以研(yan)究(jiu)材(cai)料的應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing);預制裂紋(wen)(wen)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)是預先在試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)上加(jia)工出缺(que)口(kou)并(bing)經疲(pi)勞處理產生(sheng)裂紋(wen)(wen),常用(yong)(yong)來測量應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)臨(lin)界應(ying)(ying)力(li)強度因子及(ji)裂紋(wen)(wen)擴展(zhan)速(su)率。常用(yong)(yong)的應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)如下:


1. 恒變形法


  恒變(bian)(bian)形法是(shi)通過拉(la)伸或彎(wan)(wan)曲使試(shi)樣(yang)(yang)變(bian)(bian)形而產生拉(la)應(ying)力(li),利用(yong)具(ju)有足夠剛性的框架維持(chi)這種變(bian)(bian)形或者直接(jie)采用(yong)加(jia)力(li)框架,保(bao)證試(shi)樣(yang)(yang)變(bian)(bian)形恒定的應(ying)力(li)腐蝕試(shi)驗方法。這種加(jia)載方式往往用(yong)于模擬工程(cheng)構件中的加(jia)工制(zhi)造應(ying)力(li)狀態。恒變(bian)(bian)形法又可分為彎(wan)(wan)梁法、C形環法、U形彎(wan)(wan)曲法和音叉型法。


  恒變形試(shi)(shi)驗法(fa)的(de)(de)優點是:裝置簡(jian)單(dan)、試(shi)(shi)樣(yang)緊湊(cou)、操作方便(bian)、可以定(ding)性(xing)地(di)獲(huo)得材料應(ying)(ying)力腐蝕敏(min)感性(xing)。缺(que)點是:不(bu)(bu)能準(zhun)確測定(ding)應(ying)(ying)力值(zhi);試(shi)(shi)驗過(guo)程(cheng)中,伴(ban)隨(sui)裂紋發(fa)展,往往會出(chu)現(xian)某種弛豫作用,從而導(dao)致試(shi)(shi)樣(yang)承受(shou)的(de)(de)應(ying)(ying)力下降,使(shi)得裂紋的(de)(de)發(fa)展減(jian)緩或停止,顯著影響(xiang)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)斷裂時間(jian),甚至可能觀察(cha)不(bu)(bu)到(dao)試(shi)(shi)樣(yang)斷裂。


2. 恒載荷法


  恒(heng)(heng)載(zai)(zai)荷法是(shi)利(li)用砝碼、力(li)(li)矩、彈簧等對試(shi)樣(yang)施加(jia)一定(ding)載(zai)(zai)荷以(yi)實(shi)現(xian)應力(li)(li)腐(fu)蝕試(shi)驗,這種加(jia)載(zai)(zai)方(fang)式往往用于模擬工(gong)程構(gou)件可能受到的工(gong)作應力(li)(li)或(huo)加(jia)工(gong)應力(li)(li)。恒(heng)(heng)載(zai)(zai)荷法雖然載(zai)(zai)荷是(shi)恒(heng)(heng)定(ding)的,但試(shi)樣(yang)在(zai)暴露過程中由于腐(fu)蝕和產生裂紋(wen)使(shi)其截面積不斷(duan)減小,從而使(shi)斷(duan)裂面上的有(you)效應力(li)(li)不斷(duan)增大。


  目前,應力環(huan)測(ce)試(shi)(shi)系(xi)統是最常見的(de)(de)(de)恒載荷(he)試(shi)(shi)驗設備(bei),操作簡單,精度(du)(du)(du)相(xiang)對(dui)較高。美(mei)國CORTEST 公(gong)司生產(chan)的(de)(de)(de)應力環(huan)測(ce)試(shi)(shi)系(xi)統的(de)(de)(de)測(ce)試(shi)(shi)單元(yuan)的(de)(de)(de)載荷(he)范圍最高可達1700MPa,這(zhe)種(zhong)測(ce)試(shi)(shi)單元(yuan)可以與(yu)標準耐熱(re)玻璃(li)容器(qi)、高溫(wen)容器(qi)或能承受13.6MPa、溫(wen)度(du)(du)(du)200℃的(de)(de)(de)高溫(wen)高壓容器(qi)配套使用。每一個單獨標定的(de)(de)(de)CORTEST應力環(huan)都相(xiang)應帶有一張(zhang)轉(zhuan)換表(biao),用于準確(que)確(que)定試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)載荷(he),如(ru)圖(tu)2-1所(suo)示。應力環(huan)為試(shi)(shi)樣提供持(chi)久不變的(de)(de)(de)單向拉伸(shen)載荷(he)。應力環(huan)的(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)(du)由千(qian)分表(biao)測(ce)定,并可與(yu)刻度(du)(du)(du)盤上的(de)(de)(de)指示相(xiang)核對(dui)。


圖 1.jpg


3. 慢應變速率拉伸法(fa)


  慢應變(bian)速(su)率試(shi)驗(slow strain rate testing,SSRT),是(shi)在一定環境中(zhong)將拉伸試(shi)件放人特(te)制的(de)慢應變(bian)速(su)率試(shi)驗機(ji)中(zhong),以(yi)恒(heng)定不變(bian)的(de)相當(dang)緩慢的(de)應變(bian)速(su)度通過試(shi)驗機(ji)把載荷施加到(dao)試(shi)件,直至拉斷。由于它具有可大(da)大(da)縮短應力(li)腐蝕試(shi)驗周期(qi),并且可以(yi)采用(yong)光(guang)滑小試(shi)樣等(deng)一系(xi)列優(you)點,因而被廣泛應用(yong)于應力(li)腐蝕研究,特(te)別是(shi)用(yong)于研究各種環境因素對應力(li)腐蝕的(de)影響(xiang)。


  慢應(ying)(ying)變速率試驗(yan)結(jie)(jie)果(guo)(guo)通常與在(zai)不發生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的惰性(xing)介質(如油或空氣)中的試驗(yan)結(jie)(jie)果(guo)(guo)進行(xing)比較,以兩(liang)者在(zai)相同溫度和(he)應(ying)(ying)變速率下(xia)的試驗(yan)結(jie)(jie)果(guo)(guo)的相對值表(biao)征(zheng)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的敏感性(xing)。主要有(you)以下(xia)幾個評定指標(biao):


  a. 塑性損(sun)失


     以(yi)延(yan)伸率δ和斷面收縮率Z作為參(can)數,計(ji)算得到應力(li)腐蝕敏(min)感性(xing)指數F(δ)和F(Z),其值越大,表示(shi)應力(li)腐蝕敏(min)感性(xing)越強(qiang)。


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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(he)


    試樣(yang)在(zai)拉伸過(guo)程(cheng)中載荷達(da)到的(de)(de)最大(da)值。對脆性材料,往(wang)往(wang)用(yong)這(zhe)個指(zhi)標來衡(heng)量,特別(bie)是(shi)當應(ying)(ying)力(li)(li)還在(zai)彈性范(fan)圍(wei)內試樣(yang)就已滯(zhi)后斷裂時(shi),用(yong)最大(da)載荷作(zuo)為(wei)(wei)判據就更合(he)理(li)。由最大(da)載荷表征的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕敏(min)感(gan)性指(zhi)數(shu)為(wei)(wei):


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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(lie)時間


   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)力(li)-應(ying)變曲線圖中,曲線與橫軸圍成(cheng)的面積(ji)為試樣(yang)斷(duan)裂(lie)時的內積(ji)功(gong)。惰性(xing)介質(zhi)和(he)腐蝕(shi)介質(zhi)試驗(yan)中內積(ji)功(gong)差別(bie)越大(da)(da),應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)也越大(da)(da)。應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)指數(shu)F(A)定義為:


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    式中,A0、A分別為試樣在惰(duo)性(xing)介質和腐蝕介質中(zhong)的(de)內積功(gong)。


  e. 斷裂應(ying)力σe


    在(zai)腐(fu)蝕介(jie)質中和惰性(xing)介(jie)質中的斷裂應(ying)力比值愈(yu)小,應(ying)力腐(fu)蝕敏感性(xing)就愈(yu)大(da)。


  f. 斷口形貌


   對大多數壓力(li)容器鋼材,在(zai)惰(duo)性介質中(zhong)斷裂(lie)后(hou)將(jiang)獲得韌窩性斷口(kou),而(er)在(zai)腐(fu)蝕介質中(zhong),拉斷后(hou)往(wang)往(wang)獲得脆(cui)性斷口(kou)。其中(zhong)脆(cui)性斷口(kou)比(bi)例愈(yu)高(gao),則應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕愈(yu)敏(min)感。如介質中(zhong)拉斷后(hou)斷面存在(zai)二次(ci)裂(lie)紋,也可以用二次(ci)裂(lie)紋的長度和(he)數量(liang)來(lai)衡(heng)量(liang)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的敏(min)感性。



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、試驗結果


 1. 腐蝕拉伸曲線


  圖2-3(a)~(e)是試(shi)樣在不同溫度和操作壓力的腐蝕拉(la)伸曲線,為(wei)便于分析,將5條曲線繪制在同一圖中,如圖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(ying)力腐蝕(shi)敏感(gan)性分(fen)析


  以塑性(xing)損失(shi)中的(de)(de)斷面收縮(suo)率表示的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)指數F(Z)表示試樣在(zai)不同(tong)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性(xing),將每(mei)種(zhong)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)的(de)(de)試驗結果求(qiu)平均值,如表2-3所示,可知(zhi)不同(tong)溫度(du)條件下(xia)(xia)介質壓力(li)對應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)的(de)(de)影響。


表 3.jpg


  圖2-4描述了(le)不同環境(jing)中(zhong)(zhong)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)性(xing)指(zhi)數(shu)的變化(hua)(hua)情況,從圖中(zhong)(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)出,溫度和(he)壓力升高(gao)都能提高(gao)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)性(xing)。25℃時(shi),應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)性(xing)指(zhi)數(shu)很小(xiao);150℃時(shi),隨著介質壓力的增大(da)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)性(xing)略(lve)有(you)升高(gao)。260℃時(shi),介質壓力的變化(hua)(hua)對(dui)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)性(xing)的影響(xiang)明(ming)顯增大(da)。


圖 4.jpg


 3. 腐蝕(shi)形貌與斷口分析


  拉斷(duan)后的試樣如圖2-5所示。宏(hong)觀觀察(cha)(cha)發現(xian):0~3號(hao)(hao)試樣拉斷(duan)后,試樣表面光澤,與實(shi)驗之前的表面比較,基本相(xiang)同,觀察(cha)(cha)不到被腐蝕的痕跡,如圖2-5(a)~(d)所示;4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試樣,試驗后表面呈棕色,氧化嚴重,5號(hao)(hao)試樣表面還附(fu)著有腐蝕產物。


圖 5.1.jpg  圖 5.2.jpg



   采用(yong)掃描電鏡(SEM)對(dui)試(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)附近圓柱面腐蝕(shi)(shi)形貌進行觀察(cha)。1~3號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面比較光滑(hua),保(bao)持(chi)原有的(de)金屬色,頸縮(suo)比較嚴重,如(ru)圖(tu)2-6(a)、(c)、(e)所示。4號(hao)、5號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面呈棕色,氧化嚴重,斷(duan)(duan)口(kou)頸縮(suo)很(hen)小(xiao),如(ru)圖(tu)2-6(g)、(i)所示。在(zai)(zai)1號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)附近觀察(cha)到少量的(de)點蝕(shi)(shi)坑(keng)(keng)(keng)[圖(tu)2-6(b)],而(er)(er)2號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)側面的(de)點蝕(shi)(shi)坑(keng)(keng)(keng)數量明顯增(zeng)(zeng)加[圖(tu)2-6(d)]。3號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)附近存在(zai)(zai)大(da)量的(de)小(xiao)裂(lie)紋,并且(qie)裂(lie)紋走向(xiang)(xiang)基本與拉伸(shen)(shen)方向(xiang)(xiang)垂(chui)直[圖(tu)2-6(f)].4號(hao)、5號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)附近表(biao)(biao)面因(yin)被(bei)氧化而(er)(er)存在(zai)(zai)大(da)量的(de)凹坑(keng)(keng)(keng)和(he)突(tu)起(qi),與4號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)比較,5號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面的(de)裂(lie)紋尺寸明顯增(zeng)(zeng)加。與1號(hao)、2號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)和(he)3號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)相(xiang)比,4號(hao)、5號(hao)試(shi)樣(yang)(yang)在(zai)(zai)拉伸(shen)(shen)過程中表(biao)(biao)現(xian)出明顯的(de)脆性(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)特征(zheng),這說明溫度對(dui)應力腐蝕(shi)(shi)有重要的(de)影響。


圖 6.jpg 圖 6.1.jpg 圖 6.2.jpg



  25℃、1MPa環境下(xia)的斷(duan)口(kou)形貌如圖2-7所示。1號試樣斷(duan)口(kou)為半杯(bei)狀形貌,分為剪切唇區(qu)(qu)、放射區(qu)(qu)和纖(xian)維(wei)區(qu)(qu),纖(xian)維(wei)區(qu)(qu)中韌窩較(jiao)多且體積大,試樣以韌性(xing)斷(duan)裂為主,未發現二(er)次裂紋,說明(ming)在此(ci)環境中S32168不(bu)銹鋼的應力腐蝕敏感性(xing)較(jiao)低(di)。


圖 7.jpg


  150℃、1.6MPa環(huan)境(jing)(jing)下(xia)的斷口形貌如圖(tu)2-8所示。試樣2斷口也(ye)包含三(san)個(ge)區(qu),纖維(wei)區(qu)面積(ji)大(da),韌(ren)窩(wo)多,過(guo)渡區(qu)有少量臺階,該環(huan)境(jing)(jing)下(xia)仍以韌(ren)性斷裂為主,但出現(xian)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂的特征,說明在此環(huan)境(jing)(jing)下(xia)試樣的應力腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性升高。


圖 8.jpg


 150℃、11MPa環境下的斷口(kou)形(xing)貌如(ru)圖2-9所示(shi)。與(yu)2號(hao)試樣比較,3號(hao)試樣斷口(kou)中剪切唇區的面(mian)積(ji)減(jian)小,在(zai)靠近(jin)斷口(kou)邊緣部位出(chu)現準解理斷裂形(xing)貌,此(ci)時,應力(li)腐蝕敏感性隨操作壓(ya)力(li)的升高略有升高。


圖 9.jpg


  260℃、4.6MPa環境(jing)下的(de)斷(duan)口(kou)形貌(mao)如(ru)圖2-10所示。4號試樣斷(duan)口(kou)較平整,剪切唇區面積(ji)很小,韌窩少且體積(ji)小,斷(duan)口(kou)外緣呈現出扇形形貌(mao),并存在一(yi)定量(liang)的(de)腐蝕產物。整個斷(duan)口(kou)表現出準解理斷(duan)裂(lie)的(de)特(te)點,應(ying)力腐蝕敏感性(xing)明(ming)顯增(zeng)強。


圖 10.jpg


  260℃、11MPa環境下的斷口(kou)形貌如(ru)圖2-11所示。與4號試樣比較,5號樣的斷口(kou)不(bu)平整(zheng),仍表(biao)現為脆性斷裂(lie)(lie),斷口(kou)邊緣存(cun)在準解理(li)斷裂(lie)(lie)區,并且含有(you)量的二次裂(lie)(lie)紋,在此環境下,S32168鋼應力腐蝕敏感性更高。


圖 11.jpg


  根(gen)據上述拉伸試驗(yan)數據、斷口和(he)表(biao)(biao)面(mian)微觀形(xing)貌分(fen)析,可以確(que)定在1~11MPa壓(ya)力范(fan)圍(wei)和(he)25~150℃溫度(du)范(fan)圍(wei)內(nei),介質(zhi)壓(ya)力對(dui)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕敏感(gan)(gan)性(xing)(xing)影(ying)響(xiang)較小;在260℃時,介質(zhi)壓(ya)力對(dui)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕敏感(gan)(gan)性(xing)(xing)影(ying)響(xiang)較大。當應(ying)(ying)力腐(fu)蝕敏感(gan)(gan)性(xing)(xing)增(zeng)(zeng)加(jia)時,試樣表(biao)(biao)面(mian)的點(dian)(dian)蝕數量增(zeng)(zeng)多,裂(lie)紋(wen)萌生(sheng)于點(dian)(dian)蝕坑的現象越來越明顯(xian)。分(fen)析認為,在相同的應(ying)(ying)變速率下,當溫度(du)和(he)壓(ya)力升高時,金屬溶解速率增(zeng)(zeng)加(jia),促進了裂(lie)紋(wen)的萌生(sheng)和(he)擴展。



四(si)、溫度和工作壓力(li)對應(ying)力(li)腐(fu)蝕開裂影(ying)響機理


   通過上(shang)文對試樣微觀斷口的(de)(de)分析得出,隨溫度的(de)(de)升高,S32168不銹(xiu)鋼應力腐蝕(shi)敏感(gan)性(xing)(xing)增加。已有研究(jiu)表(biao)明(ming),S32168不銹(xiu)鋼在酸性(xing)(xing)氯離子溶液中的(de)(de)應力腐蝕(shi)開裂也(ye)是由陽極溶解引(yin)起的(de)(de),而且應力腐蝕(shi)裂紋往往起源于點蝕(shi)。不銹(xiu)鋼材料在室溫下形(xing)成的(de)(de)氧(yang)化膜(mo)很(hen)薄且具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)保護性(xing)(xing),但在溫度升高時氧(yang)化膜(mo)保護性(xing)(xing)降(jiang)低。


   工作壓(ya)(ya)力(li)在試樣(yang)(yang)表(biao)面產生的(de)是壓(ya)(ya)應(ying)力(li),垂直作用于拉伸方(fang)向(xiang)。321不銹鋼(gang)在酸性(xing)氯離子溶(rong)液(ye)中的(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂也是由(you)電(dian)(dian)化學腐(fu)蝕(shi)(shi)引起(qi)的(de)。由(you)于應(ying)力(li)狀態對腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)的(de)影響并不大,壓(ya)(ya)應(ying)力(li)作用下(xia)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)電(dian)(dian)化學條(tiao)件仍然具備,則(ze)壓(ya)(ya)應(ying)力(li)同樣(yang)(yang)能(neng)引起(qi)滑移(yi)。金(jin)屬發(fa)生塑(su)性(xing)變(bian)形時陽(yang)極電(dian)(dian)流的(de)動力(li)學方(fang)程如下(xia):


   由于工作壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)存在,使試樣表面位錯增(zeng)(zeng)(zeng)加,增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)了(le)表面局部塑性變形(xing)和金屬(shu)中的(de)(de)(de)(de)剩余壓(ya)(ya)力(li)(li),進(jin)而引(yin)起局部陽(yang)極電(dian)流的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)。陽(yang)極電(dian)流的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da),加快(kuai)(kuai)了(le)局部腐蝕(shi)(shi)速(su)率,促進(jin)了(le)點(dian)蝕(shi)(shi)坑的(de)(de)(de)(de)快(kuai)(kuai)速(su)形(xing)成(cheng)。同時(shi),工作壓(ya)(ya)力(li)(li)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)時(shi),增(zeng)(zeng)(zeng)加了(le)點(dian)蝕(shi)(shi)坑處(chu)的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)集中,促使更多的(de)(de)(de)(de)點(dian)蝕(shi)(shi)坑向(xiang)裂(lie)紋(wen)發(fa)展,并使裂(lie)紋(wen)擴展速(su)率加快(kuai)(kuai)。根據裂(lie)紋(wen)擴展速(su)率與溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)倒數(shu)的(de)(de)(de)(de)負數(shu)呈自(zi)然指數(shu)關(guan)系可(ke)知,裂(lie)紋(wen)擴展速(su)率隨著溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)升高而增(zeng)(zeng)(zeng)加。



五(wu)、總結


  浙江至德鋼業有限公(gong)司通過慢應變(bian)(bian)速率試(shi)(shi)驗方法(fa)研究了氯離子(zi)環(huan)境下(xia)溫度(du)(du)和操(cao)作壓力(li)(li)對應力(li)(li)腐蝕的(de)影響。分別(bie)分析了不同試(shi)(shi)驗參數(shu)下(xia)拉伸(shen)曲線的(de)變(bian)(bian)化(hua)、腐蝕試(shi)(shi)樣的(de)宏觀形(xing)貌和微觀形(xing)貌,結果(guo)表明,隨著操(cao)作壓力(li)(li)和溫度(du)(du)的(de)升高(gao),應力(li)(li)腐蝕敏(min)感(gan)性(xing)(xing)增強;溫度(du)(du)對應力(li)(li)腐蝕敏(min)感(gan)性(xing)(xing)的(de)影響更大。