應力(li)(li)腐蝕開裂是一種(zhong)常見的(de)且(qie)危害(hai)嚴重的(de)失效(xiao)模式，由于其影(ying)響因素眾多，包括溫度(du)、離子濃度(du)、pH值、應力(li)(li)、流場、壓力(li)(li)、機械結構(gou)等(deng)；這些(xie)因素中哪些(xie)是主要因素，哪些(xie)是次要因素，哪些(xie)影(ying)響大，哪些(xie)影(ying)響小(xiao)，這些(xie)都(dou)是需(xu)要弄清楚(chu)的(de)問題(ti)。因此(ci)，如何(he)確定(ding)香蕉視頻app下載蘋果版:應力腐蝕的(de)(de)主要(yao)影(ying)響因素是研究應力(li)腐蝕的(de)(de)關(guan)鍵(jian)問(wen)題之(zhi)一，科學合理(li)地(di)分(fen)析各種因素的(de)(de)顯著性對應力(li)腐蝕的(de)(de)研究具有(you)重要(yao)意義。浙(zhe)江至德鋼業有(you)限公司(si)本次選(xuan)用(yong)灰(hui)色(se)關(guan)聯(lian)分(fen)析理(li)論，對香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼應力腐蝕的各環(huan)境因素進行關(guan)聯度(du)計算(suan)。根據計算(suan)結果，分析各因素對應力腐(fu)蝕敏感(gan)性的影響，為(wei)掌(zhang)握香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼應(ying)力腐蝕發生規律及(ji)進行預防(fang)等提供依據。

一(yi)、灰色關聯分(fen)析

  灰(hui)色系統(tong)理論(lun)是由我國著名學(xue)者鄧聚龍教授(shou)創造(zao)的(de)(de)(de)(de)一種系統(tong)科學(xue)理論(lun)，其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)灰(hui)色關聯(lian)分析是根據(ju)各因(yin)素變化曲線幾(ji)何形狀的(de)(de)(de)(de)相似程度(du)(du)，來(lai)判斷(duan)因(yin)素之間(jian)關聯(lian)程度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)。此方法(fa)通過對(dui)動態(tai)過程發展態(tai)勢的(de)(de)(de)(de)量化分析，完(wan)成對(dui)系統(tong)內時間(jian)序(xu)列(lie)有關統(tong)計數(shu)據(ju)幾(ji)何關系的(de)(de)(de)(de)比較(jiao)，求出參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)與各比較(jiao)數(shu)列(lie)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)灰(hui)色關聯(lian)度(du)(du)。與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)關聯(lian)度(du)(du)越大的(de)(de)(de)(de)比較(jiao)數(shu)列(lie)，其(qi)發展方向和速率與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)越接近，與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)的(de)(de)(de)(de)關系越緊密。

灰色(se)關聯分析的(de)具體(ti)計算步(bu)驟如下(xia)：

 1. 確定參考數據序列(lie)與比較(jiao)數據序列(lie)

 2. 參考數(shu)(shu)列(lie)和比較(jiao)數(shu)(shu)列(lie)進行無量綱(gang)化處(chu)理

 由(you)于(yu)各(ge)個評價指標的單位(wei)、量(liang)綱不同，為(wei)消除它們對(dui)(dui)決策結(jie)果的影響，必須對(dui)(dui)數(shu)據進行(xing)(xing)無量(liang)綱化(hua)(hua)(hua)轉化(hua)(hua)(hua)。無量(liang)綱化(hua)(hua)(hua)轉化(hua)(hua)(hua)的方法主(zhu)要有：求(qiu)初值(zhi)(zhi)(zhi)像(xiang)、求(qiu)均值(zhi)(zhi)(zhi)像(xiang)和求(qiu)區(qu)間值(zhi)(zhi)(zhi)像(xiang)，進行(xing)(xing)灰色關聯分析(xi)時(shi)選用(yong)一種(zhong)方法進行(xing)(xing)計算。初值(zhi)(zhi)(zhi)像(xiang)是各(ge)數(shu)據序列中(zhong)的每一個數(shu)據與該數(shu)據序列第(di)一個數(shu)據的比值(zhi)(zhi)(zhi)：

 3. 計(ji)算(suan)參考序(xu)列和比較序(xu)列的絕對(dui)差

6. 求灰色關聯度

  關(guan)(guan)聯度(du)代(dai)表(biao)了系統特(te)征(zheng)與各(ge)(ge)因素(su)之(zhi)間的關(guan)(guan)聯程度(du)，其數(shu)值越大，說明兩(liang)者的密切程度(du)越高(gao)。關(guan)(guan)聯度(du)可根(gen)據(ju)各(ge)(ge)關(guan)(guan)聯系數(shu)獲得，計算公(gong)式為：

二、應力腐蝕影響因素顯著(zhu)性分析

分析案例 1

  本案例分析是根據文獻的試驗數據進行應力腐蝕影響因素顯著性分析。試驗選用壓力容器常用材料316不銹鋼，采用慢應變速率拉伸試驗方法。試驗考慮濕硫化氫環境中硫化氫和氯離子濃度、溫度、pH值對應力腐蝕敏感性的影響，試驗介質中各因素的參數值如表3-1所示。

試驗應以應力腐蝕敏感指數 F(A)、 F(δ)、 F(t)、作為評價指標，不同介質參數下應力腐蝕試驗數據如表 3-2 所示。

1. 以F(A)作為參(can)考序列

  首先以應力腐蝕敏感性指數F(A)作為參考序列，即表3-3中的X₀₁ 數列和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

  a. 確定參考數據序列與比較(jiao)數據序列

  以應力腐蝕(shi)敏感性指數F(A)數據(ju)序(xu)列為(wei)參(can)考(kao)序(xu)列，4個影響因素參(can)數列為(wei)比較序(xu)列。

  X_{0 = (21.355，50.55，17.54，38.865，5.725，37.37）（式 3-11）}

 b. 求(qiu)各序列數據的初值像(xiang)

 應力腐蝕敏感性是奧氏體(ti)不銹鋼316的灰色系統特征，也是我們關心的首要問題，其他數據序列是與敏感性指數相關的，需要找出主序列與輔序列數據之間的關聯程度。由于各組數據之間單位同，為了表示在一個圖上，需要進行無量綱化處理，可以求初值像、均值像和區間值像，進行灰色關聯分析時選用一種進行計算，本章分析案例中選用了初值像。初值像X;是各數據序列中的每一個數據與該數據序列第一個數據的比值，用初值化法對原始數據進行無量綱化處理得表3-4。

 c. 求差序列(lie)

  根據式(shi)（3-4),計(ji)(ji)算參考序列(lie)和(he)比(bi)較序列(lie)的絕對差Δ;(k),計(ji)(ji)算結果見表3-5.

 d. 求(qiu)兩極差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分別為99.2501和0。

 e. 計(ji)算關聯(lian)系數

  取分辨系(xi)數為0.5,將兩極(ji)差數值代入(ru)式（3-7),計算關(guan)聯系(xi)數如下(xia)：

將(jiang)表(biao) 3-5 中的(de)數據代入(ru)式（3-12），分別求出關(guan)聯系數，計算結果見表(biao) 3-6。

 f. 求灰色關(guan)聯(lian)度

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯度，計(ji)算(suan)結果為：

2. 以(yi)F(δ)作為參考序列(lie)

  以應力腐蝕敏感性指數F(δ)作為參考序列，即表3-3中的X₀₂數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

a. 求各序列數據的初值像

  根據式（3-3),可得各序列數據的初值像(xiang)，結果(guo)如表3-7所示。

 b. 求差序(xu)列(lie)

  根據式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對差Δ_i(k),計算結果見表3-8。

  c. 求(qiu)兩(liang)極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為(wei)98.6685和(he)0。

 d. 計算關聯系(xi)數

   取(qu)分辨系(xi)(xi)數ξ為0.5,將兩(liang)極差數值代(dai)入式（3-7),計算關聯系(xi)(xi)數如下：

 將表3-8中的數(shu)據代入式（3-13),分別求出關(guan)聯系數(shu)，計(ji)算結(jie)果見表3-9。

 e. 求灰色關聯度

  根據(ju)式（3-8),計算(suan)灰色(se)關(guan)聯度，計算(suan)結果(guo)為：

 y₄>y₃>y₂>y₁,說明X₄與X₀的關聯度最大，也就是說溫度與應力牌蝕敏感性的關系最為密切，該結果與上節分析結果相同。

3. 以F(t)作為參考(kao)序列

 以應力腐蝕敏感性指數F(t)作為參考序列，即表3-3中的X₀₃數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下。

 a. 求(qiu)各序列數據的初值像(xiang)

  根(gen)據式（3-3),可得各序列數(shu)據的初值像，結果如表(biao)3-10所示。

 b. 求差序列

  根據(ju)式（3-4),計算(suan)參考(kao)序列和(he)比較序列的絕對差Δ;(k),計算(suan)結(jie)果見表3-11。

 c. 求兩極差

  根(gen)據(ju)式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為98.663和(he)0。

 d. 計算(suan)關(guan)聯系數(shu)

   取分辨系數(shu)為0.5,將兩極差數(shu)值代人式（3-7),計算關聯(lian)系數(shu)如下：

   將表3-8中的數(shu)(shu)據代(dai)人式(shi)（3-14),分別(bie)求出關聯系(xi)數(shu)(shu)，計算(suan)結(jie)果(guo)見表3-12。

 e. 求(qiu)灰色關聯度

  根據式（3-8),計算灰(hui)色關聯度，計算結果為(wei)：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹鋼的應力腐蝕中，pH值和溫度為主要影響因素，Cl^-濃度次之，最后是H₂S濃度。金屬與介質的化學反應速度、物質的輸送過程等均受溫度影響極大，因此溫度對應力腐蝕影響較大。影響因素中pH值影響比較大，是因為pH值的變化使應力腐蝕敏感性波動較大：弱酸弱堿性時，材料塑性損失較大，敏感性大；中性時，敏感性小；強酸性時，應力腐蝕被全面腐蝕代替。氯離子是奧氏體不銹鋼發生應力腐蝕的決定性要素，但是其濃度的影響并不占主導地位。在氯離子和H₂S共存的環境中，H₂S與材料金屬反應生成的氫原子導致材料脆化，對應力腐蝕起到了加速作用。

分析(xi)案例 2

 溫度對奧氏體不銹鋼應力腐蝕有重要的影響，應力腐蝕的敏感性隨溫度升高而升高。近幾年的研究表明，不銹鋼應力腐蝕存在一個敏感溫度。Y.Y.Chen等采用耶茨算法研究了含氯和硫化氫環境中，溫度、氯離子濃度和pH值對321不銹鋼應力腐蝕敏感性的影響，結果表明，溫度的影響最重要。案例1的分析結表明：溫度與應力腐蝕的敏感性，這與前人的研究結論是一致的。本節在第2章試驗研究的基礎上，研究溫度和操作壓力對S32168不銹鋼應力腐蝕影響的顯著性。由于本次試驗獲得的數據較少，選擇合適的數據分析方法至關重要。樣本的大小不影響灰色關聯理論的使用，因此，作者采用灰色關聯理論來分析影響因素與應力腐蝕敏感性之間的關系。

 1. 確定(ding)參考數(shu)據序列與比(bi)較數(shu)據序列

  根據第2章的試驗結果，采用斷面收縮率來評價應力腐蝕敏感性，不同溫度和介質壓力下得到的應力腐蝕敏感性指數F(Z)見表2-3。首先，確定反映系統行為特征的參考數列和影響系統行為的比較數列。把F(Z)的數據作為參考序列X₀。

 2. 參考數(shu)列和比較數(shu)列進(jin)行(xing)無量綱化處(chu)理

  由于各個(ge)評(ping)價指標的(de)單位(wei)不同(tong)，為消除它(ta)們對(dui)決策(ce)結果的(de)影響，本案例采用求均(jun)值像(xiang)的(de)方法對(dui)數據進(jin)行(xing)無量綱化處理，即求各數據序(xu)列(lie)(lie)中(zhong)的(de)每一個(ge)數據與數據序(xu)列(lie)(lie)平均(jun)數的(de)比值：

 計算(suan)結果(guo)見表3-14。

  圖3-1為各數(shu)列均(jun)值像的柱(zhu)狀圖，可(ke)以看出溫(wen)度(du)與應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性的變化趨相似(si)度(du)較(jiao)高。

 3. 求差(cha)序列(lie)

  根據式（3-4),計(ji)算參考序列(lie)和比較序列(lie)的絕(jue)對差Δ;(k),計(ji)算結果(guo)見表(biao)3-15。

 4. 求兩極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極(ji)差分別為1.1889和0.0763。

5. 計算(suan)關聯系數

 取分辨(bian)系(xi)數ξ為(wei)0.5，將(jiang)兩極差數值(zhi)代入式（3-7),計算關聯(lian)系(xi)數如下：

將表3-15中的數(shu)據代入(ru)式（3-17),分(fen)別求出關聯系數(shu)，計算結(jie)果見表3-16。

6. 求灰色關(guan)聯度

 根(gen)據式（3-8),計算(suan)灰色關(guan)聯度，計算(suan)結(jie)果為(wei)：Y1=0.833; Y2=0.663

 說明X₁與X₀的關聯度最大，也就是說溫度對應力腐蝕敏感性的影響更加顯著，該結果與上節分析結果相同。

三、總結

  ①. 采用灰色(se)關(guan)聯理(li)論時，因為(wei)評(ping)價(jia)數(shu)據序列(lie)都(dou)是和參考數(shu)據序列(lie)比較，所以，評(ping)價(jia)數(shu)據序列(lie)數(shu)量(liang)不影響(xiang)評(ping)價(jia)結(jie)論，因此，關(guan)聯度可(ke)作為(wei)分析應力腐蝕影響(xiang)因素的一個重要理(li)論依據。

  ②. 案例1中(zhong)：在對(dui)各影響因(yin)素(su)與(yu)(yu)應(ying)力腐(fu)蝕敏(min)(min)感(gan)性的(de)關聯分(fen)析中(zhong)，溫度(du)(du)關聯度(du)(du)接近(jin)1,說明應(ying)力腐(fu)蝕敏(min)(min)感(gan)性與(yu)(yu)溫度(du)(du)密切相關，其次是pH值(zhi)和氯離子濃(nong)度(du)(du)的(de)影響。H2S濃(nong)度(du)(du)對(dui)應(ying)力腐(fu)蝕的(de)貢獻位于(yu)各因(yin)素(su)之末。

  ③. 案例2中：從分(fen)析結果來看，介質壓力(li)和溫度與應力(li)腐蝕(shi)敏感性的(de)關聯(lian)程度都較(jiao)高，但溫度對應力(li)腐蝕(shi)敏感性的(de)影響比(bi)介質壓力(li)的(de)影響更加(jia)顯著。

  ④. 由于應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的機理(li)復雜、影(ying)響因素眾多，相同的因素在不(bu)(bu)同環(huan)境下所占(zhan)據的主次位置是不(bu)(bu)同的，所以本書的分析結果并(bing)不(bu)(bu)代表所有應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)環(huan)境情(qing)況。但(dan)是，可為應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷裂預防(fang)和應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)機理(li)的研究提供科學的參考(kao)依據。