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1. 應(yīng)力腐蝕斷裂概念:金屬在拉應(yīng)力和特定的化學(xué)介質(zhì)共同作用下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后所產(chǎn)生的低應(yīng)力脆斷現(xiàn)象,稱為應(yīng)力腐蝕斷裂。應(yīng)
力腐蝕斷裂并不是金屬在應(yīng)力作用下的機(jī)械性破壞與在化學(xué)介質(zhì)作用下的腐蝕性破壞的迭加所造成的,而是在應(yīng)力和化學(xué)介質(zhì)的聯(lián)合作用下
,按持有機(jī)理產(chǎn)生的斷裂。其斷裂抗力比單個(gè)因素分別作用后再迭加起來(lái)的要低很多。由拉伸應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用而引起的低應(yīng)力脆性
斷裂稱為應(yīng)力腐蝕(常用英文的三個(gè)字頭SCC表示)。不論是韌性材料還是脆性材料都可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂。。
2. 應(yīng)力腐蝕斷裂一般都是在特定的條件下產(chǎn)生的:
條件1.只有在拉伸應(yīng)力作用下才能引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(近來(lái)有研究說(shuō)壓應(yīng)力下也可能產(chǎn)生)。這種拉應(yīng)力可以是外加載荷造成的應(yīng)力;也
可以是各種殘余應(yīng)力,如焊接殘余應(yīng)力,熱處理殘余應(yīng)力和裝配應(yīng)力等。一般情況下,產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕時(shí)的拉應(yīng)力都很低,如果沒(méi)有腐蝕介質(zhì)
的聯(lián)合作用,機(jī)件可以在該應(yīng)力下長(zhǎng)期工作而不產(chǎn)生斷裂。
條件2.產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的環(huán)境總是存在特定腐蝕介質(zhì),這種腐蝕介質(zhì)一般都很弱,如果沒(méi)有拉應(yīng)力的同時(shí)作用,材料在這種介質(zhì)中腐蝕速
度很慢。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)一般都是特定的,也就是說(shuō),每種材料只對(duì)某些介質(zhì)敏感,而這種介質(zhì)對(duì)其它材料可能沒(méi)有明顯作用,如黃銅
在氨氣氛中,不銹鋼在具有氯離子的腐蝕介質(zhì)中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕,但反應(yīng)過(guò)來(lái)不銹鋼對(duì)氨氣,黃銅對(duì)氯離子就不敏感。
條件3.一般只有合金才產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,純金屬不會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象.合金也只有在拉伸應(yīng)力與特定腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用下才會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷
。
3. 常見(jiàn)合金的應(yīng)力腐蝕介質(zhì):
碳鋼:荷性鈉溶液,氯溶液,硝酸鹽水溶液,H2S水溶液,海水,海洋大氣與工業(yè)大氣
奧氏體不銹鋼:氯化物水溶液,海水,海洋大氣,高溫水,潮濕空氣(濕度90%),熱NaCl,H2S水溶液,嚴(yán)重污染的工業(yè)大氣(所以不
銹鋼水壓試驗(yàn)時(shí)氯離子的含量有很嚴(yán)格的要求)。
馬氏體不銹鋼:氯化的,海水,工業(yè)大氣,酸性硫化物
航空用高強(qiáng)度鋼:海洋大氣,氯化物,硫酸,硝酸,磷酸