影響香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼材(cai)料應力腐蝕的(de)(de)因素(su)(su)眾(zhong)多,在過去幾(ji)十年里,研(yan)究(jiu)人員采用(yong)不同的(de)(de)試(shi)驗方法對力學因素(su)(su)、環境因素(su)(su)、材(cai)料因素(su)(su)等(deng)已經做了大量(liang)的(de)(de)研(yan)究(jiu),并取得了非常有價值的(de)(de)成果。為了研(yan)究(jiu)各影響因素(su)(su)的(de)(de)影響程度,人們采用(yong)灰色關聯理論、耶(ye)茨(ci)算法以及正(zheng)交試(shi)驗設計等(deng)方法對各因素(su)(su)的(de)(de)顯著性進行分析。但是,現實中多起因香蕉視頻app下載蘋果版:奧氏體不銹鋼應力(li)腐蝕(shi)引起的事故顯示,環境壓力(li)對奧氏體不銹鋼(gang)香蕉視頻app下載蘋果版:應力腐蝕產生較大(da)影響,而前人的研究(jiu)很少涉及,故(gu)筆者針對(dui)上述因(yin)素對(dui)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)應力(li)腐蝕(shi)的影響展(zhan)開研究(jiu),探尋上述因(yin)素對(dui)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)應力(li)腐蝕(shi)的影響規律,為防止類似事故(gu)的發生提供試(shi)驗和理論基礎。
一、應力(li)腐蝕試驗方法
研究應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)試驗方(fang)法(fa)有多種,根據所(suo)研究材(cai)料、環境、應(ying)力(li)(li)(li)狀(zhuang)態及研究目的(de)(de)(de)(de)選擇適當的(de)(de)(de)(de)試驗方(fang)法(fa)至關重要。按照(zhao)加(jia)載方(fang)式不同,應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)試驗可(ke)分為恒變形法(fa)、恒載荷(he)法(fa)和慢應(ying)變速率(lv)拉伸法(fa),采用的(de)(de)(de)(de)試樣(yang)一般分為三類:光滑(hua)試樣(yang)、帶缺口(kou)試樣(yang)和預(yu)(yu)制裂(lie)紋試樣(yang)。光滑(hua)試樣(yang)主要用來研究應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)破裂(lie)的(de)(de)(de)(de)敏感性;帶缺口(kou)試樣(yang)是(shi)模擬金屬(shu)材(cai)料中的(de)(de)(de)(de)宏觀裂(lie)紋以研究材(cai)料的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)敏感性;預(yu)(yu)制裂(lie)紋試樣(yang)是(shi)預(yu)(yu)先在試樣(yang)上(shang)加(jia)工出缺口(kou)并經(jing)疲(pi)勞處(chu)理產(chan)生(sheng)裂(lie)紋,常用來測(ce)量應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)臨界應(ying)力(li)(li)(li)強度因子(zi)及裂(lie)紋擴展速率(lv)。常用的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)試驗方(fang)法(fa)如下:
1. 恒變形法(fa)
恒變(bian)形(xing)法是通過拉(la)伸或(huo)彎曲使試樣變(bian)形(xing)而產(chan)生(sheng)拉(la)應(ying)力,利用(yong)具有(you)足(zu)夠剛性的框(kuang)架維(wei)持這種變(bian)形(xing)或(huo)者直接采用(yong)加力框(kuang)架,保(bao)證試樣變(bian)形(xing)恒定(ding)的應(ying)力腐蝕試驗(yan)方(fang)法。這種加載(zai)方(fang)式(shi)往(wang)往(wang)用(yong)于模擬工(gong)程(cheng)構件(jian)中的加工(gong)制造應(ying)力狀態。恒變(bian)形(xing)法又(you)可分為彎梁法、C形(xing)環法、U形(xing)彎曲法和音叉型法。
恒變形試(shi)(shi)(shi)驗法的(de)優點是:裝置簡(jian)單(dan)、試(shi)(shi)(shi)樣緊湊(cou)、操作(zuo)方便、可以定性地獲得(de)材(cai)料應(ying)力(li)腐蝕敏感(gan)性。缺點是:不(bu)(bu)能準確測(ce)定應(ying)力(li)值;試(shi)(shi)(shi)驗過程中,伴隨裂(lie)紋發展,往(wang)往(wang)會出(chu)現(xian)某種弛豫作(zuo)用(yong),從而導致試(shi)(shi)(shi)樣承受的(de)應(ying)力(li)下(xia)降,使(shi)得(de)裂(lie)紋的(de)發展減緩或停止,顯著影響試(shi)(shi)(shi)樣的(de)斷(duan)裂(lie)時間(jian),甚至可能觀察(cha)不(bu)(bu)到試(shi)(shi)(shi)樣斷(duan)裂(lie)。
2. 恒(heng)載荷法
恒載荷(he)法是利用(yong)砝碼、力(li)(li)矩(ju)、彈簧等對試樣施(shi)加一(yi)定載荷(he)以實現應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕試驗,這種加載方式往往用(yong)于模擬工(gong)(gong)程(cheng)構件可能受到(dao)的(de)(de)工(gong)(gong)作應(ying)力(li)(li)或加工(gong)(gong)應(ying)力(li)(li)。恒載荷(he)法雖然(ran)載荷(he)是恒定的(de)(de),但(dan)試樣在暴露過程(cheng)中(zhong)由(you)于腐(fu)蝕和產生裂紋使其截面積不斷減小(xiao),從而(er)使斷裂面上(shang)的(de)(de)有效(xiao)應(ying)力(li)(li)不斷增大。
目前,應(ying)(ying)力(li)環(huan)(huan)測(ce)試系統是最(zui)常(chang)見的(de)恒載(zai)荷(he)試驗(yan)設(she)備,操作簡單,精度(du)(du)相(xiang)對(dui)較高(gao)。美國CORTEST 公司(si)生(sheng)產的(de)應(ying)(ying)力(li)環(huan)(huan)測(ce)試系統的(de)測(ce)試單元的(de)載(zai)荷(he)范圍(wei)最(zui)高(gao)可(ke)達1700MPa,這種測(ce)試單元可(ke)以與標準耐(nai)熱玻璃(li)容器(qi)、高(gao)溫容器(qi)或能承(cheng)受13.6MPa、溫度(du)(du)200℃的(de)高(gao)溫高(gao)壓(ya)容器(qi)配套使用。每一(yi)個單獨(du)標定的(de)CORTEST應(ying)(ying)力(li)環(huan)(huan)都相(xiang)應(ying)(ying)帶有(you)一(yi)張轉換(huan)表(biao),用于準確(que)(que)確(que)(que)定試樣(yang)的(de)載(zai)荷(he),如圖2-1所示。應(ying)(ying)力(li)環(huan)(huan)為試樣(yang)提(ti)供(gong)持(chi)久不變(bian)的(de)單向拉伸載(zai)荷(he)。應(ying)(ying)力(li)環(huan)(huan)的(de)撓度(du)(du)由千分(fen)表(biao)測(ce)定,并(bing)可(ke)與刻(ke)度(du)(du)盤上的(de)指示相(xiang)核對(dui)。
3. 慢應變速率拉伸法
慢應(ying)(ying)變(bian)速(su)率(lv)試(shi)驗(yan)(slow strain rate testing,SSRT),是在一(yi)定環境中(zhong)將拉伸試(shi)件放人特制(zhi)的慢應(ying)(ying)變(bian)速(su)率(lv)試(shi)驗(yan)機中(zhong),以(yi)恒定不變(bian)的相(xiang)當緩慢的應(ying)(ying)變(bian)速(su)度通過試(shi)驗(yan)機把載荷施加(jia)到試(shi)件,直至拉斷。由(you)于(yu)它具有可大大縮短應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)周期,并且可以(yi)采用(yong)(yong)光滑小(xiao)試(shi)樣(yang)等一(yi)系列優(you)點,因(yin)而被廣泛(fan)應(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)研究(jiu),特別是用(yong)(yong)于(yu)研究(jiu)各(ge)種環境因(yin)素(su)對(dui)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的影響。
慢應變速率(lv)試(shi)驗結果通(tong)常與在不發生(sheng)應力(li)腐蝕的惰性介質(如油(you)或空氣)中的試(shi)驗結果進(jin)行比較(jiao),以(yi)兩者在相(xiang)同溫度和應變速率(lv)下(xia)的試(shi)驗結果的相(xiang)對值表征(zheng)應力(li)腐蝕的敏(min)感(gan)性。主要(yao)有以(yi)下(xia)幾個評定指標:
a. 塑性損失
以延伸(shen)率(lv)δ和斷面收縮率(lv)Z作(zuo)為參(can)數(shu),計算得到(dao)應力腐(fu)蝕敏感性指數(shu)F(δ)和F(Z),其(qi)值越大,表示應力腐(fu)蝕敏感性越強。
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(zui)大(da)載荷
試樣(yang)在拉(la)伸過(guo)程中載(zai)荷(he)(he)(he)達到的最(zui)大(da)值。對脆性材料,往往用這個指標(biao)來衡量,特別是當應(ying)力(li)還在彈性范圍內試樣(yang)就已(yi)滯后斷裂時,用最(zui)大(da)載(zai)荷(he)(he)(he)作為判據就更合理。由最(zui)大(da)載(zai)荷(he)(he)(he)表征的應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性指數為:
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(shi)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. 內積功
應力(li)-應變曲(qu)線圖中(zhong),曲(qu)線與橫軸圍成的面積(ji)(ji)為(wei)試樣斷裂時的內積(ji)(ji)功(gong)。惰性(xing)介質和腐蝕介質試驗中(zhong)內積(ji)(ji)功(gong)差別越大,應力(li)腐蝕敏(min)感性(xing)也越大。應力(li)腐蝕敏(min)感性(xing)指數F(A)定義為(wei):
式中,A0、A分別為試樣在惰性介(jie)質和腐蝕介(jie)質中的(de)內(nei)積功。
e. 斷裂應力σe
在(zai)腐蝕介質中和惰性介質中的斷裂(lie)應力比值(zhi)愈(yu)小(xiao),應力腐蝕敏感性就愈(yu)大。
f. 斷(duan)口形(xing)貌
對大多(duo)數壓力容器(qi)鋼材,在(zai)惰性介質中斷(duan)裂后將獲(huo)得韌窩性斷(duan)口,而在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)介質中,拉斷(duan)后往往獲(huo)得脆性斷(duan)口。其中脆性斷(duan)口比例(li)愈高(gao),則(ze)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)愈敏(min)感。如介質中拉斷(duan)后斷(duan)面存在(zai)二(er)次裂紋,也可以用(yong)二(er)次裂紋的長度和數量(liang)來(lai)衡量(liang)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的敏(min)感性。
二、試(shi)驗設計
以S32168不銹鋼為試驗材料,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. 腐蝕拉伸曲線
圖(tu)2-3(a)~(e)是(shi)試樣在(zai)不(bu)同溫(wen)度和操作壓力的腐蝕拉伸曲線(xian),為便于分(fen)析(xi),將5條(tiao)曲線(xian)繪制在(zai)同一(yi)圖(tu)中,如圖(tu)2-3(f)所(suo)示。
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. 應力腐蝕敏(min)感性分(fen)析
以塑性損失(shi)中的斷(duan)面收縮率表(biao)示(shi)的應力(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)感(gan)性指數F(Z)表(biao)示(shi)試(shi)樣(yang)在(zai)不(bu)(bu)同(tong)環(huan)境(jing)(jing)下的應力(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)感(gan)性,將每(mei)種環(huan)境(jing)(jing)下的試(shi)驗結果求平均值(zhi),如表(biao)2-3所(suo)示(shi),可知(zhi)不(bu)(bu)同(tong)溫度條(tiao)件(jian)下介質壓力(li)對應力(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)感(gan)性的影響。
圖2-4描述了不(bu)同環境(jing)中應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)指數(shu)的變化情況,從(cong)圖中可以看出(chu),溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力(li)(li)(li)升(sheng)高都能提高應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)。25℃時(shi)(shi),應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)指數(shu)很小;150℃時(shi)(shi),隨(sui)著介(jie)質壓(ya)力(li)(li)(li)的增大應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)略有升(sheng)高。260℃時(shi)(shi),介(jie)質壓(ya)力(li)(li)(li)的變化對應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)的影響明顯(xian)增大。
3. 腐蝕形貌與斷口分析
拉斷后的(de)試(shi)樣(yang)如圖2-5所示。宏觀(guan)觀(guan)察(cha)發(fa)現:0~3號(hao)試(shi)樣(yang)拉斷后,試(shi)樣(yang)表面光澤,與實驗(yan)(yan)之(zhi)前的(de)表面比較(jiao),基本相同,觀(guan)察(cha)不(bu)到被腐(fu)蝕的(de)痕跡,如圖2-5(a)~(d)所示;4號(hao)、5號(hao)試(shi)樣(yang),試(shi)驗(yan)(yan)后表面呈棕色(se),氧化嚴(yan)重,5號(hao)試(shi)樣(yang)表面還附著有腐(fu)蝕產物。
采用掃描電(dian)鏡(SEM)對(dui)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近(jin)(jin)圓柱面(mian)腐蝕(shi)(shi)形貌進行觀(guan)察。1~3號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面(mian)比較光滑,保持原有的(de)金(jin)屬色,頸縮比較嚴重(zhong)(zhong),如圖(tu)2-6(a)、(c)、(e)所(suo)示。4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面(mian)呈棕色,氧化(hua)嚴重(zhong)(zhong),斷(duan)(duan)口(kou)(kou)頸縮很小,如圖(tu)2-6(g)、(i)所(suo)示。在(zai)1號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近(jin)(jin)觀(guan)察到(dao)少量(liang)的(de)點蝕(shi)(shi)坑[圖(tu)2-6(b)],而2號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)側面(mian)的(de)點蝕(shi)(shi)坑數量(liang)明(ming)顯增(zeng)加[圖(tu)2-6(d)]。3號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近(jin)(jin)存在(zai)大量(liang)的(de)小裂(lie)紋,并且裂(lie)紋走向基本與拉(la)伸方向垂(chui)直[圖(tu)2-6(f)].4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近(jin)(jin)表面(mian)因被氧化(hua)而存在(zai)大量(liang)的(de)凹坑和突起(qi),與4號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)比較,5號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面(mian)的(de)裂(lie)紋尺(chi)寸明(ming)顯增(zeng)加。與1號(hao)(hao)、2號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)和3號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)相比,4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)在(zai)拉(la)伸過程中表現(xian)出明(ming)顯的(de)脆(cui)性斷(duan)(duan)裂(lie)特征,這說明(ming)溫度對(dui)應力腐蝕(shi)(shi)有重(zhong)(zhong)要的(de)影響。
25℃、1MPa環境下(xia)的(de)斷口形貌如圖2-7所示(shi)。1號試(shi)樣(yang)斷口為半杯狀(zhuang)形貌,分為剪(jian)切唇區(qu)、放(fang)射區(qu)和纖維區(qu),纖維區(qu)中(zhong)韌窩較(jiao)多且體積(ji)大(da),試(shi)樣(yang)以韌性斷裂(lie)為主,未發現二(er)次裂(lie)紋(wen),說明在此(ci)環境中(zhong)S32168不銹(xiu)鋼的(de)應力腐蝕敏感(gan)性較(jiao)低。
150℃、1.6MPa環境(jing)(jing)下的(de)斷口形貌如(ru)圖2-8所示。試(shi)樣(yang)(yang)2斷口也(ye)包含三個(ge)區(qu),纖維(wei)區(qu)面(mian)積大,韌窩多,過(guo)渡區(qu)有少(shao)量臺(tai)階,該環境(jing)(jing)下仍(reng)以(yi)韌性斷裂為主,但(dan)出現應力腐(fu)蝕斷裂的(de)特征,說(shuo)明在此環境(jing)(jing)下試(shi)樣(yang)(yang)的(de)應力腐(fu)蝕敏感性升高。
150℃、11MPa環境(jing)下的(de)斷口形貌如(ru)圖2-9所示。與2號試(shi)樣比較,3號試(shi)樣斷口中剪(jian)切唇(chun)區的(de)面積減小,在靠近斷口邊緣部位出現準解理(li)斷裂形貌,此時(shi),應力(li)腐蝕敏感性隨操(cao)作壓力(li)的(de)升高略(lve)有升高。
260℃、4.6MPa環境下(xia)的斷(duan)口(kou)形(xing)(xing)貌(mao)如(ru)圖2-10所(suo)示。4號試樣斷(duan)口(kou)較平整,剪切唇區面積很小,韌窩少且體積小,斷(duan)口(kou)外緣呈現出(chu)扇(shan)形(xing)(xing)形(xing)(xing)貌(mao),并(bing)存在一定量的腐蝕產(chan)物。整個斷(duan)口(kou)表現出(chu)準解理斷(duan)裂的特點,應力腐蝕敏感(gan)性明顯增強。
260℃、11MPa環境下的斷(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)形貌如圖2-11所示。與4號試樣比較(jiao),5號樣的斷(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)不平整,仍表現為脆性(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie),斷(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)邊緣存在(zai)準解理斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)區,并且含有(you)量(liang)的二次裂(lie)(lie)紋,在(zai)此環境下,S32168鋼應力腐蝕(shi)敏感性(xing)更高。
根據(ju)上述拉伸試(shi)驗數(shu)據(ju)、斷口和表面微觀形貌(mao)分(fen)析,可以(yi)確定在(zai)(zai)1~11MPa壓(ya)力范(fan)圍(wei)和25~150℃溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)內,介(jie)質(zhi)壓(ya)力對(dui)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性影響(xiang)較(jiao)小(xiao);在(zai)(zai)260℃時,介(jie)質(zhi)壓(ya)力對(dui)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性影響(xiang)較(jiao)大(da)。當(dang)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性增加(jia)時,試(shi)樣表面的(de)點蝕(shi)數(shu)量增多,裂紋(wen)(wen)萌(meng)生(sheng)于點蝕(shi)坑的(de)現象越來越明顯。分(fen)析認為,在(zai)(zai)相同的(de)應(ying)(ying)變速(su)率下,當(dang)溫(wen)度(du)和壓(ya)力升高時,金屬溶解速(su)率增加(jia),促進了裂紋(wen)(wen)的(de)萌(meng)生(sheng)和擴(kuo)展(zhan)。
四、溫度和工作壓(ya)力(li)對(dui)應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂影響機理
通過上文對試樣微觀斷(duan)口的(de)(de)分(fen)析得出,隨溫度(du)的(de)(de)升高,S32168不(bu)銹鋼(gang)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性(xing)(xing)增加。已有研(yan)究(jiu)表明,S32168不(bu)銹鋼(gang)在酸性(xing)(xing)氯離子溶(rong)液中的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂也(ye)是由陽極溶(rong)解引起(qi)的(de)(de),而且應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)裂紋(wen)往往起(qi)源于點蝕(shi)(shi)。不(bu)銹鋼(gang)材料(liao)在室溫下形成的(de)(de)氧(yang)化膜(mo)很薄且具有很強的(de)(de)保(bao)護性(xing)(xing),但在溫度(du)升高時氧(yang)化膜(mo)保(bao)護性(xing)(xing)降低。
工(gong)作壓(ya)力(li)在試樣表面產生的(de)是壓(ya)應(ying)(ying)力(li),垂直作用(yong)于拉伸方(fang)(fang)向。321不銹鋼在酸性氯(lv)離子溶液中的(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)開裂也是由(you)電化學腐(fu)蝕(shi)引起的(de)。由(you)于應(ying)(ying)力(li)狀態對腐(fu)蝕(shi)電位的(de)影響并不大,壓(ya)應(ying)(ying)力(li)作用(yong)下(xia)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)電化學條件仍然(ran)具備,則壓(ya)應(ying)(ying)力(li)同樣能引起滑移。金屬發(fa)生塑性變形時(shi)陽極(ji)電流的(de)動力(li)學方(fang)(fang)程如下(xia):
由于工作壓力(li)的(de)(de)存在(zai),使(shi)試樣(yang)表(biao)面(mian)位錯增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大了(le)表(biao)面(mian)局(ju)部(bu)塑性變(bian)形和金屬(shu)中的(de)(de)剩(sheng)余(yu)壓力(li),進(jin)而引起(qi)局(ju)部(bu)陽極(ji)電流的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大。陽極(ji)電流的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大,加(jia)(jia)快了(le)局(ju)部(bu)腐(fu)蝕速(su)(su)率,促進(jin)了(le)點蝕坑的(de)(de)快速(su)(su)形成(cheng)。同時(shi),工作壓力(li)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大時(shi),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)了(le)點蝕坑處(chu)的(de)(de)應(ying)力(li)集中,促使(shi)更(geng)多的(de)(de)點蝕坑向(xiang)裂(lie)(lie)(lie)紋發展(zhan),并使(shi)裂(lie)(lie)(lie)紋擴展(zhan)速(su)(su)率加(jia)(jia)快。根(gen)據裂(lie)(lie)(lie)紋擴展(zhan)速(su)(su)率與(yu)溫度(du)的(de)(de)倒數的(de)(de)負數呈自然指數關(guan)系可知,裂(lie)(lie)(lie)紋擴展(zhan)速(su)(su)率隨著溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高(gao)而增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。
五、總結
浙江至德(de)鋼(gang)業有限公司通過慢應變速率試(shi)(shi)驗方法(fa)研究了(le)氯離(li)子環境下(xia)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)操作壓力(li)對(dui)應力(li)腐(fu)蝕的(de)影(ying)響。分別分析了(le)不同(tong)試(shi)(shi)驗參數下(xia)拉伸曲(qu)線(xian)的(de)變化、腐(fu)蝕試(shi)(shi)樣的(de)宏(hong)觀(guan)形貌和(he)(he)微觀(guan)形貌,結果表明,隨著操作壓力(li)和(he)(he)溫(wen)度(du)(du)的(de)升(sheng)高,應力(li)腐(fu)蝕敏感性增強;溫(wen)度(du)(du)對(dui)應力(li)腐(fu)蝕敏感性的(de)影(ying)響更大。