應力腐蝕開裂是(shi)(shi)一種常見的且危(wei)害嚴重的失效模式，由于其影(ying)響(xiang)因(yin)素眾多，包括(kuo)溫度、離子濃度、pH值、應力、流(liu)場、壓力、機械結構(gou)等；這些(xie)因(yin)素中哪些(xie)是(shi)(shi)主(zhu)要因(yin)素，哪些(xie)是(shi)(shi)次(ci)要因(yin)素，哪些(xie)影(ying)響(xiang)大，哪些(xie)影(ying)響(xiang)小(xiao)，這些(xie)都(dou)是(shi)(shi)需(xu)要弄清楚的問題。因(yin)此，如(ru)何(he)確定香蕉視頻app下載蘋果版:應力腐蝕的(de)主要影(ying)響因(yin)素是研究應力腐蝕的(de)關鍵(jian)問題之(zhi)一，科(ke)學合理地分(fen)析各(ge)種(zhong)因(yin)素的(de)顯著性對應力腐蝕的(de)研究具有(you)重要意義(yi)。浙江至德鋼業有(you)限(xian)公司(si)本(ben)次選用灰色關聯分(fen)析理論，對香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼應力腐蝕的(de)各環(huan)境因(yin)(yin)素(su)進行關聯度(du)計算。根據計算結果，分(fen)析各因(yin)(yin)素(su)對應力腐蝕敏感(gan)性的(de)影響，為掌握香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼應力腐(fu)蝕發生規律及(ji)進行預(yu)防等提供依據。

一、灰色關聯(lian)分(fen)析

  灰(hui)(hui)(hui)色系(xi)統(tong)理(li)論(lun)(lun)是(shi)由(you)我(wo)國著名(ming)學(xue)者鄧聚龍教授創造的一種系(xi)統(tong)科學(xue)理(li)論(lun)(lun)，其中的灰(hui)(hui)(hui)色關(guan)(guan)(guan)聯(lian)分析(xi)是(shi)根據(ju)各因(yin)素變化曲線幾何(he)形狀的相似(si)程度(du)，來判斷因(yin)素之(zhi)間(jian)關(guan)(guan)(guan)聯(lian)程度(du)的方法。此方法通過對動態過程發(fa)展態勢的量化分析(xi)，完成對系(xi)統(tong)內時間(jian)序列(lie)(lie)(lie)有關(guan)(guan)(guan)統(tong)計數(shu)(shu)據(ju)幾何(he)關(guan)(guan)(guan)系(xi)的比較(jiao)，求出參(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)(lie)與各比較(jiao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)(lie)之(zhi)間(jian)的灰(hui)(hui)(hui)色關(guan)(guan)(guan)聯(lian)度(du)。與參(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)(lie)關(guan)(guan)(guan)聯(lian)度(du)越(yue)(yue)大(da)的比較(jiao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)(lie)，其發(fa)展方向(xiang)和速率與參(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)(lie)越(yue)(yue)接近(jin)，與參(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)(lie)的關(guan)(guan)(guan)系(xi)越(yue)(yue)緊密。

灰色關聯分析的具體(ti)計算步驟如下：

 1. 確定(ding)參考(kao)數(shu)據(ju)序列與(yu)比(bi)較數(shu)據(ju)序列

 2. 參考數列(lie)和比(bi)較數列(lie)進行無量綱化(hua)處理

 由于各(ge)個評價指標的(de)單(dan)位、量(liang)綱(gang)(gang)不同，為消除(chu)它(ta)們對決(jue)策結果的(de)影響(xiang)，必須對數據(ju)進行無量(liang)綱(gang)(gang)化轉化。無量(liang)綱(gang)(gang)化轉化的(de)方法主要有：求初(chu)值像、求均值像和求區間值像，進行灰色關聯分析時選(xuan)用一種方法進行計算(suan)。初(chu)值像是(shi)各(ge)數據(ju)序(xu)列中(zhong)的(de)每(mei)一個數據(ju)與該數據(ju)序(xu)列第一個數據(ju)的(de)比值：

 3. 計算(suan)參考序列(lie)(lie)和比較序列(lie)(lie)的絕對差

6. 求(qiu)灰色關(guan)聯度(du)

  關(guan)聯(lian)度(du)代表了系統特征與(yu)各因素之間的(de)關(guan)聯(lian)程度(du)，其數(shu)值越大(da)，說明兩(liang)者(zhe)的(de)密(mi)切程度(du)越高(gao)。關(guan)聯(lian)度(du)可根據(ju)各關(guan)聯(lian)系數(shu)獲得，計算公式為：

二、應力(li)腐蝕影響因素顯(xian)著性(xing)分析(xi)

分析案例(li) 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(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(shu)據序(xu)列與比較數(shu)據序(xu)列

  以應(ying)力腐蝕敏感性(xing)指數(shu)(shu)(shu)F(A)數(shu)(shu)(shu)據序(xu)列為參考序(xu)列，4個影響因素(su)參數(shu)(shu)(shu)列為比(bi)較序(xu)列。

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

 b. 求各序(xu)列數據的初值像

 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(qiu)差序列

  根據式（3-4),計(ji)算參考序列和比較(jiao)序列的絕對差Δ;(k),計(ji)算結果(guo)見表3-5.

 d. 求兩極(ji)差

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

 e. 計算關聯系數

  取分辨系(xi)(xi)數為0.5,將(jiang)兩極差(cha)數值代入式（3-7),計算(suan)關聯系(xi)(xi)數如下：

將表 3-5 中的數(shu)據代入式（3-12），分別求出關(guan)聯系數(shu)，計算(suan)結(jie)果(guo)見表 3-6。

 f. 求(qiu)灰色關聯度

  根(gen)據式（3-8),計算(suan)灰色關聯度，計算(suan)結果為：

2. 以F(δ)作為參考序列

  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(xu)列數據的(de)初值像

  根據式(shi)（3-3),可得各序列數據的初值像(xiang)，結(jie)果如(ru)表3-7所示。

 b. 求差序(xu)列

  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. 求兩(liang)極差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極(ji)差分別(bie)為98.6685和0。

 d. 計(ji)算關聯系數

   取分辨(bian)系數ξ為0.5,將兩極差數值代入(ru)式(shi)（3-7),計算關聯系數如下(xia)：

 將表(biao)3-8中的數據代入式（3-13),分(fen)別求出關聯系數，計算結果見表(biao)3-9。

 e. 求灰色關聯度

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰(hui)色關聯(lian)度，計(ji)算(suan)結果為：

 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. 求各序列數(shu)據的初值(zhi)像

  根據式（3-3),可(ke)得各序列數據的初值(zhi)像，結果如(ru)表3-10所(suo)示。

 b. 求(qiu)差序列

  根據(ju)式（3-4),計(ji)算參(can)考(kao)序列和比較序列的絕對(dui)差Δ;(k),計(ji)算結(jie)果見表3-11。

 c. 求兩極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得(de)兩極差(cha)分別為98.663和0。

 d. 計算(suan)關聯系數

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

   將表3-8中(zhong)的數據代人(ren)式（3-14),分別求出關聯系數，計算結果見表3-12。

 e. 求(qiu)灰色關聯度

  根據式（3-8),計算灰色(se)關(guan)聯度，計算結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹(xiu)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(fen)析案例 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(que)定參(can)考(kao)數據序(xu)列與比較數據序(xu)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)列進行(xing)無量綱化處(chu)理(li)

  由于各(ge)個評價指標的(de)單位不(bu)同，為消除(chu)它們對(dui)決策結(jie)果的(de)影響，本案例采用求均值像的(de)方(fang)法對(dui)數(shu)(shu)據(ju)(ju)進行無(wu)量綱化處理，即求各(ge)數(shu)(shu)據(ju)(ju)序列中的(de)每一個數(shu)(shu)據(ju)(ju)與數(shu)(shu)據(ju)(ju)序列平均數(shu)(shu)的(de)比值：

 計算結果見表3-14。

  圖3-1為各數列均值像(xiang)的(de)柱狀圖，可以看出溫度(du)與應力腐蝕(shi)敏感性的(de)變化趨相(xiang)似(si)度(du)較高。

 3. 求差(cha)序列(lie)

  根(gen)據式(shi)（3-4),計(ji)算參(can)考序列(lie)和比較序列(lie)的絕對差(cha)Δ;(k),計(ji)算結果見表3-15。

 4. 求兩極差

  根據(ju)式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為(wei)1.1889和0.0763。

5. 計算關聯(lian)系數

 取(qu)分辨系數ξ為0.5，將(jiang)兩極差(cha)數值(zhi)代入(ru)式（3-7),計算關聯系數如(ru)下(xia)：

將表3-15中的數據代(dai)入(ru)式（3-17),分(fen)別求出(chu)關(guan)聯(lian)系(xi)數，計算結(jie)果見表3-16。

6. 求灰(hui)色(se)關聯度

 根據式（3-8),計(ji)算灰色(se)關聯度(du)，計(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(li)論時，因(yin)為評(ping)價(jia)數據序列都是和參考數據序列比較，所以，評(ping)價(jia)數據序列數量不(bu)影響評(ping)價(jia)結(jie)論，因(yin)此，關聯度可作為分析(xi)應力腐蝕影響因(yin)素的一個(ge)重要理(li)論依據。

  ②. 案例(li)1中：在對各影(ying)響(xiang)因(yin)素與應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性(xing)的關(guan)聯(lian)分析中，溫度關(guan)聯(lian)度接近1,說明應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性(xing)與溫度密切相關(guan)，其次是pH值和氯離子濃(nong)(nong)度的影(ying)響(xiang)。H2S濃(nong)(nong)度對應力(li)腐(fu)蝕(shi)的貢獻(xian)位于各因(yin)素之末。

  ③. 案例2中(zhong)：從(cong)分析結果(guo)來(lai)看(kan)，介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)(li)(li)和溫度與應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕敏感性的關聯程(cheng)度都較高，但溫度對(dui)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕敏感性的影響(xiang)比(bi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)(li)(li)的影響(xiang)更(geng)加顯著。

  ④. 由于應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)機理復雜、影響因素眾多，相(xiang)同的(de)因素在(zai)不(bu)同環(huan)境下所占據的(de)主(zhu)次位置是不(bu)同的(de)，所以本書的(de)分析(xi)結果并不(bu)代表所有應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)介質環(huan)境情(qing)況。但是，可(ke)為應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂預防和應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)機理的(de)研究提供科學的(de)參考依據。