不銹鋼應力腐蝕是由材料、環境和應力三者共同(tong)作用的結果(guo),如圖5-1所示。
不同的金屬或合金發生應力腐蝕的環境是不同的,截至目前已發現奧(ao)氏體(ti)不銹鋼在含鹵素離子環境、H2S水溶液、NaOH溶液等40多種介質中都會發生應力腐蝕。應力腐蝕一般具有以下特點。
1. 脆(cui)性斷(duan)裂
應(ying)力(li)腐蝕(shi)斷(duan)口是典型(xing)的(de)脆性斷(duan)口,斷(duan)口附近肉眼(yan)觀(guan)察不到腐蝕(shi)產物和塑性變形(xing)。斷(duan)口形(xing)貌包括河流狀、扇狀、羽毛狀、魚骨(gu)狀等,在宏(hong)觀(guan)上裂紋(wen)擴展垂(chui)直于應(ying)力(li)方向(xiang),其形(xing)態有沿晶型(xing)、穿(chuan)晶型(xing)和混合型(xing),如圖(tu)5-2所示。
2. 樹枝狀(zhuang)裂紋
應力腐蝕裂紋(wen)具有典型的樹枝狀特點,這是在腐蝕類型判斷中比較重要的依據。裂紋主干短粗,分支細長。裂紋較深,但寬度較窄。從不同方向觀察到的裂紋形貌是不一樣的,部分裂紋形貌如圖5-3所示。
3. 不(bu)確定(ding)性
不確定性一是指產生時間的不確定性;二是指裂紋擴展方向的不確定性。裂紋的萌生時間與環境、應力、材料以及使用狀態有關,其孕育期少則幾天,多則幾十年。裂紋的擴展方向具有一定的隨機性,裂紋主干基本垂直于拉應力方向延伸,而分支在材料的三個幾何方向都有擴展,在擴展過程中具有一定的隨機性。裂紋擴展速度一般為10-7~10-4mm/s。