影響久久99國產精品久久99果凍傳媒:不銹鋼材(cai)(cai)料應力腐蝕(shi)的(de)因(yin)素(su)眾多,在(zai)過去幾十(shi)年里,研究人員采(cai)(cai)用(yong)不(bu)同的(de)試驗方法對力學因(yin)素(su)、環(huan)境因(yin)素(su)、材(cai)(cai)料因(yin)素(su)等已經做了大量的(de)研究,并取得(de)了非常有價值的(de)成果。為了研究各(ge)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang)程度(du),人們采(cai)(cai)用(yong)灰(hui)色關(guan)聯理論、耶茨算法以及正交試驗設計等方法對各(ge)因(yin)素(su)的(de)顯(xian)著性(xing)進行(xing)分(fen)析。但是,現(xian)實中多起因(yin)久久99國產精品久久99果凍傳媒:奧氏體不銹鋼應力腐蝕引起的事故(gu)顯示,環境壓力對奧氏體(ti)不銹鋼(gang)久久99國產精品久久99果凍傳媒:應力腐蝕產生(sheng)(sheng)較大影響,而前人的(de)(de)研(yan)究(jiu)很(hen)少(shao)涉及,故筆(bi)者(zhe)針(zhen)對(dui)(dui)(dui)上述因素對(dui)(dui)(dui)奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)力腐蝕的(de)(de)影響展開研(yan)究(jiu),探尋上述因素對(dui)(dui)(dui)奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)力腐蝕的(de)(de)影響規律,為(wei)防(fang)止類似事故的(de)(de)發生(sheng)(sheng)提(ti)供試驗和理論基礎。
一(yi)、應力腐蝕試驗方(fang)法
研(yan)究(jiu)應力腐(fu)蝕(shi)的試(shi)(shi)(shi)驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)有多種,根據(ju)所研(yan)究(jiu)材料、環境(jing)、應力狀態(tai)及(ji)研(yan)究(jiu)目的選擇適(shi)當(dang)的試(shi)(shi)(shi)驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)至(zhi)關(guan)重要。按照加載方(fang)(fang)式不同,應力腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)(shi)驗可(ke)分為恒變形法(fa)(fa)、恒載荷法(fa)(fa)和慢(man)應變速率拉伸法(fa)(fa),采用(yong)的試(shi)(shi)(shi)樣一般(ban)分為三類:光滑(hua)試(shi)(shi)(shi)樣、帶缺(que)(que)口(kou)試(shi)(shi)(shi)樣和預(yu)制(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋試(shi)(shi)(shi)樣。光滑(hua)試(shi)(shi)(shi)樣主(zhu)要用(yong)來(lai)研(yan)究(jiu)應力腐(fu)蝕(shi)破裂(lie)(lie)(lie)的敏感(gan)性;帶缺(que)(que)口(kou)試(shi)(shi)(shi)樣是模擬金屬材料中的宏觀裂(lie)(lie)(lie)紋以研(yan)究(jiu)材料的應力腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性;預(yu)制(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋試(shi)(shi)(shi)樣是預(yu)先在(zai)試(shi)(shi)(shi)樣上加工出缺(que)(que)口(kou)并經疲勞(lao)處理產生裂(lie)(lie)(lie)紋,常用(yong)來(lai)測(ce)量應力腐(fu)蝕(shi)臨(lin)界應力強度因子及(ji)裂(lie)(lie)(lie)紋擴(kuo)展(zhan)速率。常用(yong)的應力腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)(shi)驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)如下:
1. 恒變(bian)形法(fa)
恒(heng)變形(xing)法(fa)(fa)是通(tong)過(guo)拉伸(shen)或彎曲使試樣變形(xing)而產生(sheng)拉應力(li),利用具有足夠剛性的框架維持這種變形(xing)或者直(zhi)接采用加(jia)力(li)框架,保證試樣變形(xing)恒(heng)定(ding)的應力(li)腐蝕(shi)試驗(yan)方(fang)法(fa)(fa)。這種加(jia)載方(fang)式往(wang)往(wang)用于模擬工(gong)程構件中的加(jia)工(gong)制造應力(li)狀態。恒(heng)變形(xing)法(fa)(fa)又可分為彎梁(liang)法(fa)(fa)、C形(xing)環法(fa)(fa)、U形(xing)彎曲法(fa)(fa)和(he)音叉型法(fa)(fa)。
恒變形試(shi)驗(yan)法(fa)的(de)優(you)點是:裝(zhuang)置簡單、試(shi)樣(yang)緊湊、操作方便、可以定性(xing)地獲得(de)材料應(ying)力腐蝕敏感性(xing)。缺點是:不(bu)能(neng)準確測定應(ying)力值;試(shi)驗(yan)過程中,伴(ban)隨(sui)裂紋(wen)發展(zhan),往(wang)(wang)往(wang)(wang)會出(chu)現某種弛(chi)豫作用(yong),從而導致試(shi)樣(yang)承(cheng)受(shou)的(de)應(ying)力下降,使得(de)裂紋(wen)的(de)發展(zhan)減緩或停止(zhi),顯(xian)著影響試(shi)樣(yang)的(de)斷裂時間,甚至可能(neng)觀察(cha)不(bu)到試(shi)樣(yang)斷裂。
2. 恒載荷(he)法
恒載荷(he)法(fa)是(shi)利用(yong)砝(fa)碼、力(li)(li)矩、彈(dan)簧等對試(shi)樣(yang)施加一定載荷(he)以實現應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)試(shi)驗,這種加載方式往往用(yong)于模擬(ni)工程(cheng)構件可能受到的(de)(de)工作應(ying)(ying)力(li)(li)或加工應(ying)(ying)力(li)(li)。恒載荷(he)法(fa)雖然載荷(he)是(shi)恒定的(de)(de),但試(shi)樣(yang)在(zai)暴露過程(cheng)中由于腐蝕(shi)和產生裂紋(wen)使其截面積(ji)不(bu)斷(duan)減(jian)小(xiao),從(cong)而使斷(duan)裂面上的(de)(de)有效應(ying)(ying)力(li)(li)不(bu)斷(duan)增大。
目前,應(ying)力環測(ce)試(shi)系(xi)(xi)統(tong)是最常見的(de)(de)(de)(de)(de)恒載(zai)荷試(shi)驗設備,操作(zuo)簡(jian)單(dan)(dan)(dan),精度相對(dui)較高(gao)(gao)。美國CORTEST 公司生產的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力環測(ce)試(shi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試(shi)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷范圍最高(gao)(gao)可(ke)(ke)達1700MPa,這種(zhong)測(ce)試(shi)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)可(ke)(ke)以與標(biao)準耐熱玻(bo)璃(li)容(rong)(rong)器、高(gao)(gao)溫(wen)容(rong)(rong)器或能(neng)承受13.6MPa、溫(wen)度200℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓容(rong)(rong)器配(pei)套使用(yong)。每一個單(dan)(dan)(dan)獨(du)標(biao)定的(de)(de)(de)(de)(de)CORTEST應(ying)力環都相應(ying)帶有(you)一張轉換表,用(yong)于準確確定試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷,如圖2-1所示。應(ying)力環為(wei)試(shi)樣提供持久不變的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)向(xiang)拉伸載(zai)荷。應(ying)力環的(de)(de)(de)(de)(de)撓度由千分表測(ce)定,并(bing)可(ke)(ke)與刻度盤(pan)上的(de)(de)(de)(de)(de)指示相核對(dui)。

3. 慢應變速(su)率(lv)拉伸法
慢應(ying)變(bian)速率(lv)試(shi)(shi)驗(slow strain rate testing,SSRT),是(shi)在(zai)一定環境(jing)中將拉伸試(shi)(shi)件放人特制的(de)慢應(ying)變(bian)速率(lv)試(shi)(shi)驗機(ji)中,以恒定不變(bian)的(de)相(xiang)當緩慢的(de)應(ying)變(bian)速度(du)通過試(shi)(shi)驗機(ji)把(ba)載(zai)荷施加到試(shi)(shi)件,直至拉斷。由于它具有可大(da)大(da)縮短(duan)應(ying)力腐蝕試(shi)(shi)驗周期,并且(qie)可以采用光滑小試(shi)(shi)樣等一系(xi)列優點,因而被廣泛應(ying)用于應(ying)力腐蝕研(yan)究(jiu),特別是(shi)用于研(yan)究(jiu)各種環境(jing)因素對應(ying)力腐蝕的(de)影響(xiang)。
慢應變速率試驗(yan)(yan)結果(guo)(guo)通常與在不發生應力(li)(li)腐蝕的惰性介質(如油或(huo)空氣)中的試驗(yan)(yan)結果(guo)(guo)進(jin)行比較,以(yi)(yi)兩者在相同(tong)溫度(du)和應變速率下的試驗(yan)(yan)結果(guo)(guo)的相對值(zhi)表征應力(li)(li)腐蝕的敏感性。主(zhu)要有以(yi)(yi)下幾個評(ping)定指標:
a. 塑性(xing)損失
以延(yan)伸(shen)率δ和(he)斷(duan)面收縮率Z作(zuo)為參(can)數,計算得到(dao)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性指(zhi)數F(δ)和(he)F(Z),其值越大,表示應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性越強。

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(shi)樣(yang)在拉伸過程中載荷(he)達(da)到的最(zui)大值。對(dui)脆性(xing)(xing)材料,往(wang)往(wang)用這個(ge)指標來衡量(liang),特(te)別(bie)是當應力還(huan)在彈(dan)性(xing)(xing)范(fan)圍內試(shi)樣(yang)就(jiu)已滯后斷裂時,用最(zui)大載荷(he)作(zuo)為判據(ju)就(jiu)更合理。由(you)最(zui)大載荷(he)表征的應力腐蝕敏感性(xing)(xing)指數為:

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:

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(nei)積(ji)功
應力-應變曲(qu)(qu)線圖(tu)中(zhong),曲(qu)(qu)線與橫(heng)軸圍成的(de)面積(ji)為試樣斷(duan)裂時的(de)內積(ji)功。惰性(xing)介質和腐(fu)(fu)蝕介質試驗中(zhong)內積(ji)功差(cha)別越大,應力腐(fu)(fu)蝕敏感性(xing)也越大。應力腐(fu)(fu)蝕敏感性(xing)指(zhi)數F(A)定義為:

式中,A0、A分別為試樣在惰性介(jie)質和腐蝕介(jie)質中(zhong)的內(nei)積功。
e. 斷裂應(ying)力σe
在腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)中和惰性介(jie)質(zhi)中的斷裂(lie)應力比值(zhi)愈小(xiao),應力腐(fu)蝕敏感性就愈大(da)。
f. 斷(duan)口形貌
對大(da)多(duo)數(shu)壓(ya)力容器鋼材,在(zai)惰性(xing)介(jie)質(zhi)中斷裂(lie)(lie)后(hou)將獲(huo)得韌窩性(xing)斷口,而在(zai)腐蝕介(jie)質(zhi)中,拉(la)斷后(hou)往(wang)往(wang)獲(huo)得脆(cui)性(xing)斷口。其中脆(cui)性(xing)斷口比例愈高,則(ze)應(ying)力腐蝕愈敏感。如介(jie)質(zhi)中拉(la)斷后(hou)斷面(mian)存(cun)在(zai)二次(ci)裂(lie)(lie)紋,也(ye)可(ke)以用二次(ci)裂(lie)(lie)紋的(de)長度和數(shu)量來衡量應(ying)力腐蝕的(de)敏感性(xing)。
二(er)、試驗設計
以S32168不(bu)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(qu)線
圖2-3(a)~(e)是(shi)試樣在(zai)不同溫度和操作壓力的腐蝕拉伸曲線,為(wei)便(bian)于分(fen)析(xi),將5條曲線繪制在(zai)同一圖中,如圖2-3(f)所示(shi)。

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)敏感性(xing)分析(xi)
以塑性(xing)損失中(zhong)的(de)(de)斷面收縮率表示(shi)的(de)(de)應力(li)腐蝕敏感(gan)性(xing)指數F(Z)表示(shi)試樣在不(bu)同環境下的(de)(de)應力(li)腐蝕敏感(gan)性(xing),將每種環境下的(de)(de)試驗(yan)結果求平(ping)均值(zhi),如表2-3所示(shi),可知不(bu)同溫度條件下介質壓力(li)對應力(li)腐蝕敏感(gan)性(xing)的(de)(de)影響(xiang)。

圖(tu)2-4描述了(le)不同環境中應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕敏(min)感(gan)(gan)性(xing)指(zhi)數的(de)變化情況,從圖(tu)中可以看出(chu),溫度和壓(ya)力(li)(li)(li)升高(gao)(gao)都(dou)能(neng)提高(gao)(gao)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕敏(min)感(gan)(gan)性(xing)。25℃時(shi),應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕敏(min)感(gan)(gan)性(xing)指(zhi)數很小;150℃時(shi),隨(sui)著介(jie)質壓(ya)力(li)(li)(li)的(de)增大應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕敏(min)感(gan)(gan)性(xing)略有升高(gao)(gao)。260℃時(shi),介(jie)質壓(ya)力(li)(li)(li)的(de)變化對應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕敏(min)感(gan)(gan)性(xing)的(de)影響明顯增大。

3. 腐蝕形貌與斷口分析(xi)
拉(la)斷后(hou)的試樣(yang)如(ru)圖2-5所(suo)示。宏觀(guan)觀(guan)察發現:0~3號(hao)試樣(yang)拉(la)斷后(hou),試樣(yang)表(biao)面(mian)光澤,與實驗之(zhi)前的表(biao)面(mian)比較,基本相同(tong),觀(guan)察不到被腐(fu)蝕的痕跡,如(ru)圖2-5(a)~(d)所(suo)示;4號(hao)、5號(hao)試樣(yang),試驗后(hou)表(biao)面(mian)呈棕色(se),氧化嚴(yan)重,5號(hao)試樣(yang)表(biao)面(mian)還(huan)附著有腐(fu)蝕產(chan)物。

采用掃描(miao)電(dian)鏡(SEM)對試(shi)(shi)(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附近(jin)(jin)(jin)圓柱面腐蝕(shi)形貌進行(xing)觀(guan)察。1~3號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)表(biao)(biao)面比(bi)(bi)較光滑,保持原(yuan)有(you)的(de)金屬色,頸(jing)縮比(bi)(bi)較嚴重(zhong)(zhong),如(ru)圖2-6(a)、(c)、(e)所(suo)示(shi)。4號(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)表(biao)(biao)面呈棕色,氧化嚴重(zhong)(zhong),斷(duan)(duan)口(kou)(kou)頸(jing)縮很小,如(ru)圖2-6(g)、(i)所(suo)示(shi)。在(zai)(zai)1號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附近(jin)(jin)(jin)觀(guan)察到少量的(de)點蝕(shi)坑[圖2-6(b)],而(er)2號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)側面的(de)點蝕(shi)坑數量明顯增(zeng)加[圖2-6(d)]。3號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附近(jin)(jin)(jin)存(cun)在(zai)(zai)大量的(de)小裂紋,并(bing)且(qie)裂紋走向基(ji)本(ben)與(yu)(yu)拉(la)伸方向垂直[圖2-6(f)].4號(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附近(jin)(jin)(jin)表(biao)(biao)面因被(bei)氧化而(er)存(cun)在(zai)(zai)大量的(de)凹坑和(he)突(tu)起(qi),與(yu)(yu)4號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)比(bi)(bi)較,5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)表(biao)(biao)面的(de)裂紋尺寸明顯增(zeng)加。與(yu)(yu)1號(hao)(hao)(hao)、2號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)和(he)3號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)相比(bi)(bi),4號(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)在(zai)(zai)拉(la)伸過程中表(biao)(biao)現出明顯的(de)脆性(xing)斷(duan)(duan)裂特(te)征,這說(shuo)明溫度對應(ying)力(li)腐蝕(shi)有(you)重(zhong)(zhong)要的(de)影響。

25℃、1MPa環境(jing)(jing)下的(de)斷(duan)(duan)口形貌如圖(tu)2-7所示(shi)。1號試樣斷(duan)(duan)口為半(ban)杯狀形貌,分(fen)為剪切唇區(qu)(qu)、放射區(qu)(qu)和(he)纖維區(qu)(qu),纖維區(qu)(qu)中韌(ren)窩較(jiao)多且體積(ji)大,試樣以韌(ren)性斷(duan)(duan)裂(lie)為主,未發現(xian)二次(ci)裂(lie)紋,說(shuo)明(ming)在(zai)此(ci)環境(jing)(jing)中S32168不銹鋼的(de)應力腐蝕敏感性較(jiao)低。

150℃、1.6MPa環境下的(de)斷(duan)口形貌如圖2-8所示。試(shi)樣(yang)2斷(duan)口也包(bao)含三個區(qu),纖維區(qu)面(mian)積(ji)大,韌(ren)窩多,過(guo)渡區(qu)有少(shao)量臺階,該環境下仍以(yi)韌(ren)性(xing)斷(duan)裂(lie)為主,但出現應力腐蝕斷(duan)裂(lie)的(de)特征,說明在(zai)此環境下試(shi)樣(yang)的(de)應力腐蝕敏(min)感性(xing)升高。

150℃、11MPa環境下(xia)的(de)斷(duan)口(kou)(kou)形貌如圖(tu)2-9所示(shi)。與(yu)2號試樣(yang)比較(jiao),3號試樣(yang)斷(duan)口(kou)(kou)中剪(jian)切唇區的(de)面積(ji)減小,在靠近斷(duan)口(kou)(kou)邊緣(yuan)部位出現(xian)準解理(li)斷(duan)裂形貌,此(ci)時,應(ying)力(li)腐蝕敏感性隨操作(zuo)壓力(li)的(de)升高略(lve)有升高。

260℃、4.6MPa環境下(xia)的斷(duan)口(kou)(kou)(kou)形貌(mao)如圖2-10所(suo)示(shi)。4號試樣(yang)斷(duan)口(kou)(kou)(kou)較平(ping)整,剪切(qie)唇區面積很(hen)小,韌窩少且體積小,斷(duan)口(kou)(kou)(kou)外緣呈現出(chu)扇形形貌(mao),并存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)量的腐(fu)蝕產物。整個斷(duan)口(kou)(kou)(kou)表(biao)現出(chu)準解理斷(duan)裂(lie)的特點,應力腐(fu)蝕敏感性明顯增強。

260℃、11MPa環(huan)境下的(de)斷(duan)口形貌如圖(tu)2-11所(suo)示。與4號(hao)試樣比較,5號(hao)樣的(de)斷(duan)口不平整,仍表現為脆性(xing)斷(duan)裂,斷(duan)口邊緣存在準解理斷(duan)裂區,并且含有量(liang)的(de)二(er)次(ci)裂紋,在此(ci)環(huan)境下,S32168鋼(gang)應力腐蝕(shi)敏感性(xing)更高。

根據(ju)上(shang)述拉伸(shen)試(shi)驗數據(ju)、斷口(kou)和(he)(he)(he)表面微觀(guan)形貌分析(xi),可以(yi)確定在(zai)1~11MPa壓(ya)(ya)力(li)(li)范圍(wei)和(he)(he)(he)25~150℃溫度范圍(wei)內,介(jie)質壓(ya)(ya)力(li)(li)對應力(li)(li)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)影(ying)響較(jiao)小(xiao);在(zai)260℃時(shi),介(jie)質壓(ya)(ya)力(li)(li)對應力(li)(li)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)影(ying)響較(jiao)大。當應力(li)(li)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)增(zeng)加(jia)時(shi),試(shi)樣(yang)表面的點(dian)蝕(shi)數量增(zeng)多,裂(lie)紋萌生于點(dian)蝕(shi)坑的現象(xiang)越(yue)來越(yue)明顯。分析(xi)認(ren)為,在(zai)相同的應變速率(lv)下(xia),當溫度和(he)(he)(he)壓(ya)(ya)力(li)(li)升高時(shi),金屬溶解速率(lv)增(zeng)加(jia),促(cu)進了裂(lie)紋的萌生和(he)(he)(he)擴(kuo)展。
四、溫度和工作壓(ya)力對應力腐蝕(shi)開(kai)裂影(ying)響機理
通過上文對試樣微觀(guan)斷口的分析得出,隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的升高,S32168不銹(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)力腐蝕敏感性(xing)增加。已有研究表明(ming),S32168不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)酸(suan)性(xing)氯離(li)子溶液中(zhong)的應(ying)(ying)力腐蝕開裂(lie)也是由(you)陽(yang)極(ji)溶解引起的,而且應(ying)(ying)力腐蝕裂(lie)紋往(wang)往(wang)起源于點(dian)蝕。不銹(xiu)鋼(gang)(gang)材料在(zai)室溫(wen)(wen)下形成的氧化膜(mo)很薄且具有很強(qiang)的保護(hu)性(xing),但在(zai)溫(wen)(wen)度(du)(du)升高時氧化膜(mo)保護(hu)性(xing)降低。
工作壓(ya)力(li)在試樣表(biao)面產生的(de)(de)是壓(ya)應力(li),垂直(zhi)作用于拉伸(shen)方(fang)向。321不銹(xiu)鋼在酸性氯(lv)離子溶液中(zhong)的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)開裂也是由電(dian)化(hua)學腐蝕(shi)引起的(de)(de)。由于應力(li)狀(zhuang)態對(dui)腐蝕(shi)電(dian)位(wei)的(de)(de)影響并(bing)不大,壓(ya)應力(li)作用下(xia)應力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)電(dian)化(hua)學條件仍然具備,則(ze)壓(ya)應力(li)同樣能引起滑移。金屬發生塑性變形時陽極電(dian)流的(de)(de)動力(li)學方(fang)程(cheng)如下(xia):
由于(yu)工(gong)作壓力的(de)存(cun)在,使(shi)試(shi)樣表面位(wei)錯增(zeng)(zeng)加,增(zeng)(zeng)大了(le)(le)表面局部塑性變形和金(jin)屬中(zhong)的(de)剩余壓力,進(jin)而引起局部陽(yang)極電(dian)流的(de)增(zeng)(zeng)大。陽(yang)極電(dian)流的(de)增(zeng)(zeng)大,加快了(le)(le)局部腐蝕(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv),促(cu)(cu)進(jin)了(le)(le)點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)(keng)的(de)快速(su)(su)形成。同時,工(gong)作壓力增(zeng)(zeng)大時,增(zeng)(zeng)加了(le)(le)點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)(keng)處的(de)應(ying)力集中(zhong),促(cu)(cu)使(shi)更多的(de)點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)(keng)向裂(lie)紋(wen)發展,并使(shi)裂(lie)紋(wen)擴(kuo)(kuo)展速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)加快。根據裂(lie)紋(wen)擴(kuo)(kuo)展速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)與溫度(du)的(de)倒數的(de)負數呈自然指數關系可(ke)知(zhi),裂(lie)紋(wen)擴(kuo)(kuo)展速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)隨著溫度(du)的(de)升高(gao)而增(zeng)(zeng)加。
五、總結(jie)
浙江至德鋼業(ye)有(you)限(xian)公(gong)司通過慢應變(bian)速率試(shi)驗(yan)方法研(yan)究了氯離(li)子環境下溫(wen)(wen)度和(he)操作(zuo)壓力對(dui)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)影響。分別分析了不同試(shi)驗(yan)參數下拉伸曲線(xian)的(de)變(bian)化、腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)樣的(de)宏觀(guan)(guan)形貌(mao)和(he)微觀(guan)(guan)形貌(mao),結果表明,隨著操作(zuo)壓力和(he)溫(wen)(wen)度的(de)升(sheng)高,應力腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)增強;溫(wen)(wen)度對(dui)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)的(de)影響更大。

