應(ying)力腐蝕開裂是(shi)一種(zhong)常(chang)見的且(qie)危害嚴重的失(shi)效模式，由(you)于其影(ying)響(xiang)因素眾多，包(bao)括(kuo)溫度、離(li)子濃度、pH值(zhi)、應(ying)力、流場、壓(ya)力、機械結(jie)構等；這(zhe)些(xie)(xie)(xie)因素中哪(na)些(xie)(xie)(xie)是(shi)主要(yao)因素，哪(na)些(xie)(xie)(xie)是(shi)次要(yao)因素，哪(na)些(xie)(xie)(xie)影(ying)響(xiang)大，哪(na)些(xie)(xie)(xie)影(ying)響(xiang)小，這(zhe)些(xie)(xie)(xie)都是(shi)需要(yao)弄(nong)清楚(chu)的問題。因此(ci)，如何確定香蕉視頻app下載蘋果版:應力腐蝕的(de)主要(yao)(yao)影響因(yin)素(su)是研究應力(li)腐蝕的(de)關(guan)鍵問(wen)題之一(yi)，科學合理地分(fen)析各種因(yin)素(su)的(de)顯著性對應力(li)腐蝕的(de)研究具有重要(yao)(yao)意(yi)義(yi)。浙江至德鋼業有限公司本次選用灰色關(guan)聯分(fen)析理論，對香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼應力腐蝕的各環境(jing)因(yin)素進行(xing)關聯度計算。根據計算結果，分析各因(yin)素對應力腐蝕敏(min)感性的影響，為掌握香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼應(ying)力腐蝕發生規律及進行預(yu)防(fang)等提(ti)供依據。

一、灰色關聯分析

  灰(hui)色(se)系(xi)統(tong)理論是(shi)由我國著名(ming)學者鄧(deng)聚龍教(jiao)授創造的(de)(de)一種系(xi)統(tong)科(ke)學理論，其中(zhong)的(de)(de)灰(hui)色(se)關(guan)聯分析是(shi)根(gen)據各因(yin)素(su)變化曲(qu)線(xian)幾何(he)形狀的(de)(de)相似(si)程(cheng)度，來判(pan)斷因(yin)素(su)之間(jian)(jian)(jian)關(guan)聯程(cheng)度的(de)(de)方法。此方法通(tong)過(guo)對動態過(guo)程(cheng)發展(zhan)態勢(shi)的(de)(de)量化分析，完成對系(xi)統(tong)內時間(jian)(jian)(jian)序(xu)列有關(guan)統(tong)計數(shu)據幾何(he)關(guan)系(xi)的(de)(de)比較，求出參(can)(can)考數(shu)列與各比較數(shu)列之間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)灰(hui)色(se)關(guan)聯度。與參(can)(can)考數(shu)列關(guan)聯度越(yue)大的(de)(de)比較數(shu)列，其發展(zhan)方向(xiang)和速率與參(can)(can)考數(shu)列越(yue)接近，與參(can)(can)考數(shu)列的(de)(de)關(guan)系(xi)越(yue)緊密(mi)。

灰(hui)色關聯分析的具體計算步驟如下：

 1. 確定參考數據(ju)(ju)序(xu)列與比較數據(ju)(ju)序(xu)列

 2. 參考數列和比較數列進行無量綱化處理

 由于(yu)各個評(ping)價指標(biao)的(de)單(dan)位、量(liang)綱(gang)(gang)不同，為消除(chu)它們(men)對(dui)決(jue)策(ce)結果(guo)的(de)影響，必須對(dui)數(shu)(shu)據(ju)(ju)進(jin)(jin)行無量(liang)綱(gang)(gang)化(hua)轉化(hua)。無量(liang)綱(gang)(gang)化(hua)轉化(hua)的(de)方法主要有(you)：求初(chu)(chu)值(zhi)像(xiang)、求均值(zhi)像(xiang)和求區間值(zhi)像(xiang)，進(jin)(jin)行灰色關聯分析時選(xuan)用一種方法進(jin)(jin)行計算。初(chu)(chu)值(zhi)像(xiang)是(shi)各數(shu)(shu)據(ju)(ju)序列(lie)中的(de)每一個數(shu)(shu)據(ju)(ju)與該數(shu)(shu)據(ju)(ju)序列(lie)第(di)一個數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)比值(zhi)：

 3. 計(ji)算參(can)考序列和(he)比較序列的絕對差

6. 求灰色關聯(lian)度

  關聯度(du)(du)代表了系(xi)統特征(zheng)與各因素之間的(de)關聯程度(du)(du)，其(qi)數值越大(da)，說明兩者的(de)密切程度(du)(du)越高。關聯度(du)(du)可根據各關聯系(xi)數獲得(de)，計算公式為：

二、應力(li)腐(fu)蝕影響因素顯著(zhu)性分析(xi)

分析案(an)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(xiu)鋼(gang)，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(wei)參考(kao)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(can)考數(shu)據(ju)序(xu)列(lie)與(yu)比較數(shu)據(ju)序(xu)列(lie)

  以(yi)應力腐蝕敏感性指數F(A)數據序列為(wei)(wei)參(can)考序列，4個(ge)影響因素參(can)數列為(wei)(wei)比較序列。

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

 b. 求(qiu)各(ge)序列數(shu)據的初值像

 應力腐蝕敏感性是奧氏體不銹(xiu)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(qiu)差序列

  根據(ju)式(shi)（3-4),計(ji)算參(can)考序列和比(bi)較(jiao)序列的絕對差Δ;(k),計(ji)算結果見(jian)表(biao)3-5.

 d. 求兩極差(cha)

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極(ji)差(cha)分(fen)別為99.2501和(he)0。

 e. 計算關(guan)聯(lian)系數(shu)

  取(qu)分辨系(xi)數為0.5,將兩極差數值代(dai)入式（3-7),計算關聯系(xi)數如下(xia)：

將表 3-5 中的(de)數(shu)據代入(ru)式（3-12），分別求出關聯系數(shu)，計(ji)算(suan)結果見(jian)表 3-6。

 f. 求灰色關聯度

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)(suan)灰色關(guan)聯度，計(ji)算(suan)(suan)結果(guo)為：

2. 以F(δ)作為參考(kao)序(xu)列

  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(shu)據(ju)的初值(zhi)像

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

 b. 求差序列(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)兩極差(cha)

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為98.6685和0。

 d. 計(ji)算關聯系數

   取分辨(bian)系數ξ為(wei)0.5,將兩極差(cha)數值代入式（3-7),計算關聯系數如下(xia)：

 將表3-8中(zhong)的數據代入式（3-13),分別(bie)求(qiu)出關聯系數，計算結果(guo)見表3-9。

 e. 求(qiu)灰色(se)關聯(lian)度

  根據式(shi)（3-8),計(ji)(ji)算灰色關聯度，計(ji)(ji)算結果(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(wei)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. 求各序列(lie)數據(ju)的初(chu)值像

  根據式（3-3),可得各序列數據的初(chu)值像，結果如表3-10所示(shi)。

 b. 求差序列

  根據式（3-4),計(ji)算參考序列和比較序列的絕對差(cha)Δ;(k),計(ji)算結果見表(biao)3-11。

 c. 求兩極差(cha)

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極(ji)差(cha)分別(bie)為98.663和0。

 d. 計算關聯系(xi)數

   取分辨系(xi)數為(wei)0.5,將兩極(ji)差數值代(dai)人式（3-7),計算關聯系(xi)數如下(xia)：

   將表3-8中的數據(ju)代人式（3-14),分別求(qiu)出關聯系數，計算結果見表3-12。

 e. 求(qiu)灰色(se)關聯度

  根據式（3-8),計算灰色關聯度，計算結果為(wei)：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹鋼(gang)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。

分析案(an)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. 確定參考數(shu)據序列與比較數(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. 參考數列和比較數列進行(xing)無量綱(gang)化(hua)處理

  由于各個(ge)(ge)評(ping)價(jia)指標的單位(wei)不(bu)同，為(wei)消除它們(men)對決策結果的影響，本(ben)案例(li)采(cai)用求均值像(xiang)的方法對數據(ju)進行無量綱化處(chu)理，即求各數據(ju)序(xu)列中的每一個(ge)(ge)數據(ju)與數據(ju)序(xu)列平(ping)均數的比值：

 計(ji)算結果(guo)見表3-14。

  圖3-1為各(ge)數列均值像的柱狀圖，可以看出溫度(du)與應力(li)腐(fu)蝕敏感性的變化趨相似度(du)較(jiao)高(gao)。

 3. 求(qiu)差序列

  根據式（3-4),計算參考序(xu)列和比較序(xu)列的絕對差(cha)Δ;(k),計算結果見表3-15。

 4. 求兩極差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分別(bie)為1.1889和(he)0.0763。

5. 計算關聯系數

 取分辨系數ξ為0.5，將(jiang)兩(liang)極差數值代入(ru)式(shi)（3-7),計算關(guan)聯系數如下：

將表(biao)3-15中的數據代(dai)入式（3-17),分別(bie)求出關聯(lian)系數，計算結(jie)果見表(biao)3-16。

6. 求灰色關聯(lian)度

 根據式（3-8),計(ji)(ji)算灰色關(guan)聯度，計(ji)(ji)算結果為：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. 采用灰色關聯理論時，因(yin)為評(ping)價數(shu)據(ju)序列(lie)都是和參考(kao)數(shu)據(ju)序列(lie)比較，所(suo)以，評(ping)價數(shu)據(ju)序列(lie)數(shu)量(liang)不影響評(ping)價結論，因(yin)此，關聯度(du)可作為分析(xi)應力腐蝕影響因(yin)素的一(yi)個重要(yao)理論依據(ju)。

  ②. 案例1中(zhong)：在對(dui)各影響(xiang)因(yin)素與(yu)應力(li)腐蝕敏感(gan)(gan)性的(de)關(guan)聯(lian)分析中(zhong)，溫度關(guan)聯(lian)度接近1,說明應力(li)腐蝕敏感(gan)(gan)性與(yu)溫度密(mi)切(qie)相關(guan)，其次是pH值(zhi)和(he)氯(lv)離子濃度的(de)影響(xiang)。H2S濃度對(dui)應力(li)腐蝕的(de)貢獻位于各因(yin)素之末。

  ③. 案例2中：從分析結果來看(kan)，介(jie)質壓(ya)力和溫度(du)與應力腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性(xing)的(de)關聯程度(du)都較高(gao)，但溫度(du)對應力腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性(xing)的(de)影響(xiang)比介(jie)質壓(ya)力的(de)影響(xiang)更加顯(xian)著。

  ④. 由于應力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)機(ji)理復雜(za)、影(ying)響因(yin)素眾多，相同(tong)的(de)(de)(de)因(yin)素在(zai)不(bu)同(tong)環(huan)境下(xia)所占據(ju)的(de)(de)(de)主次位置(zhi)是不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)，所以(yi)本書的(de)(de)(de)分析結果并不(bu)代表(biao)所有應力(li)腐蝕(shi)介質環(huan)境情況。但是，可為應力(li)腐蝕(shi)斷裂預防和應力(li)腐蝕(shi)機(ji)理的(de)(de)(de)研究提供科學的(de)(de)(de)參(can)考(kao)依(yi)據(ju)。