影響香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼材料應力(li)腐蝕的(de)因(yin)(yin)素(su)(su)眾(zhong)多，在過去幾十年里，研究(jiu)人(ren)員采(cai)用不同的(de)試(shi)驗方(fang)法(fa)對力(li)學(xue)因(yin)(yin)素(su)(su)、環境因(yin)(yin)素(su)(su)、材料因(yin)(yin)素(su)(su)等(deng)已經(jing)做了(le)大量的(de)研究(jiu)，并取得(de)了(le)非常有價值的(de)成果。為了(le)研究(jiu)各(ge)影響因(yin)(yin)素(su)(su)的(de)影響程度，人(ren)們(men)采(cai)用灰色關聯理論、耶茨算(suan)法(fa)以及正交試(shi)驗設計(ji)等(deng)方(fang)法(fa)對各(ge)因(yin)(yin)素(su)(su)的(de)顯著性進行(xing)分析。但是，現實(shi)中多起(qi)因(yin)(yin)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(de)事故顯示，環境壓力(li)對奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼香蕉視頻app下載蘋果版:應力腐蝕產生(sheng)較大影響(xiang)(xiang)，而前人的(de)研究(jiu)(jiu)很(hen)少涉(she)及，故筆者針對上述因素對奧氏(shi)體不銹鋼應力(li)(li)腐(fu)蝕的(de)影響(xiang)(xiang)展開(kai)研究(jiu)(jiu)，探尋上述因素對奧氏(shi)體不銹鋼應力(li)(li)腐(fu)蝕的(de)影響(xiang)(xiang)規(gui)律，為防止類(lei)似事故的(de)發生(sheng)提(ti)供試驗和理(li)論基礎。
一、應力腐蝕試驗方法
研(yan)(yan)(yan)究(jiu)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法(fa)有多種，根據所研(yan)(yan)(yan)究(jiu)材料(liao)(liao)、環境、應(ying)力(li)(li)(li)狀態及研(yan)(yan)(yan)究(jiu)目的(de)(de)(de)選擇適當的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法(fa)至(zhi)關重要。按照(zhao)加載(zai)方(fang)式(shi)不同(tong)，應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)可分為恒(heng)變(bian)形(xing)法(fa)、恒(heng)載(zai)荷(he)法(fa)和慢應(ying)變(bian)速率拉伸法(fa)，采用(yong)的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)一般分為三類：光滑試(shi)樣(yang)、帶(dai)缺口(kou)試(shi)樣(yang)和預(yu)制(zhi)裂(lie)紋試(shi)樣(yang)。光滑試(shi)樣(yang)主(zhu)要用(yong)來研(yan)(yan)(yan)究(jiu)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)破裂(lie)的(de)(de)(de)敏感(gan)性；帶(dai)缺口(kou)試(shi)樣(yang)是(shi)模擬金屬材料(liao)(liao)中的(de)(de)(de)宏觀裂(lie)紋以(yi)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性；預(yu)制(zhi)裂(lie)紋試(shi)樣(yang)是(shi)預(yu)先(xian)在(zai)試(shi)樣(yang)上加工出(chu)缺口(kou)并經疲勞處(chu)理產生裂(lie)紋，常(chang)(chang)用(yong)來測量應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)臨界應(ying)力(li)(li)(li)強(qiang)度(du)因子及裂(lie)紋擴展(zhan)速率。常(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法(fa)如下:
1. 恒變形法(fa)
恒(heng)(heng)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)法是通過拉伸(shen)或彎(wan)曲使試樣(yang)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)而產(chan)生(sheng)拉應力(li)，利用具(ju)有足(zu)夠剛性的(de)(de)(de)框(kuang)(kuang)架維持這種變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)或者(zhe)直接采(cai)用加(jia)力(li)框(kuang)(kuang)架，保證試樣(yang)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)恒(heng)(heng)定的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕試驗方法。這種加(jia)載方式往往用于(yu)模(mo)擬工程構(gou)件中的(de)(de)(de)加(jia)工制(zhi)造應力(li)狀(zhuang)態。恒(heng)(heng)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)法又可(ke)分為(wei)彎(wan)梁法、C形(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)法、U形(xing)(xing)(xing)(xing)彎(wan)曲法和音(yin)叉型法。
恒變形試驗(yan)法的(de)優點(dian)是：裝置簡單、試樣緊(jin)湊、操作方(fang)便、可以定(ding)性地獲得材料應(ying)力腐蝕敏(min)感性。缺(que)點(dian)是：不能(neng)準確測(ce)定(ding)應(ying)力值；試驗(yan)過程中，伴(ban)隨(sui)裂紋(wen)發(fa)展(zhan)，往(wang)往(wang)會(hui)出現某種(zhong)弛豫作用，從(cong)而導致試樣承受的(de)應(ying)力下降，使(shi)得裂紋(wen)的(de)發(fa)展(zhan)減緩或停止，顯著影(ying)響試樣的(de)斷裂時間，甚至可能(neng)觀察(cha)不到(dao)試樣斷裂。
2. 恒載荷法
恒載(zai)荷(he)法(fa)是利用(yong)砝碼(ma)、力(li)(li)矩、彈簧(huang)等對試(shi)樣(yang)施(shi)加一(yi)定載(zai)荷(he)以實現應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕試(shi)驗，這種加載(zai)方(fang)式往往用(yong)于模擬工(gong)程構件可(ke)能受到的(de)工(gong)作應(ying)(ying)力(li)(li)或(huo)加工(gong)應(ying)(ying)力(li)(li)。恒載(zai)荷(he)法(fa)雖(sui)然載(zai)荷(he)是恒定的(de)，但試(shi)樣(yang)在(zai)暴露(lu)過程中由于腐蝕和產生(sheng)裂紋使其(qi)截面(mian)(mian)積不斷(duan)(duan)減小，從而使斷(duan)(duan)裂面(mian)(mian)上(shang)的(de)有效應(ying)(ying)力(li)(li)不斷(duan)(duan)增(zeng)大。
目前，應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)(huan)(huan)測試(shi)(shi)系(xi)統是最常見的(de)(de)(de)(de)恒載荷(he)(he)試(shi)(shi)驗設備，操作(zuo)簡單，精度(du)相對(dui)較高(gao)。美國CORTEST 公司生產(chan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)(huan)(huan)測試(shi)(shi)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)測試(shi)(shi)單元(yuan)的(de)(de)(de)(de)載荷(he)(he)范圍最高(gao)可(ke)達(da)1700MPa,這種測試(shi)(shi)單元(yuan)可(ke)以與標(biao)準(zhun)耐熱(re)玻璃(li)容(rong)(rong)器(qi)、高(gao)溫容(rong)(rong)器(qi)或能(neng)承(cheng)受13.6MPa、溫度(du)200℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫高(gao)壓容(rong)(rong)器(qi)配套使用(yong)。每一(yi)個單獨標(biao)定的(de)(de)(de)(de)CORTEST應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)(huan)(huan)都相應(ying)(ying)帶(dai)有一(yi)張轉換表(biao)，用(yong)于準(zhun)確確定試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)(de)載荷(he)(he)，如圖(tu)2-1所示。應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)(huan)(huan)為(wei)試(shi)(shi)樣提供(gong)持久不變的(de)(de)(de)(de)單向拉(la)伸(shen)載荷(he)(he)。應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)由千分表(biao)測定，并可(ke)與刻度(du)盤上的(de)(de)(de)(de)指示相核(he)對(dui)。
3. 慢(man)應(ying)變速率拉伸法(fa)
慢(man)應(ying)變(bian)速率試(shi)(shi)驗(yan)（slow strain rate testing,SSRT),是在一定(ding)環(huan)境中將(jiang)拉伸(shen)試(shi)(shi)件(jian)放人特制(zhi)的慢(man)應(ying)變(bian)速率試(shi)(shi)驗(yan)機(ji)中，以恒(heng)定(ding)不變(bian)的相當(dang)緩(huan)慢(man)的應(ying)變(bian)速度(du)通過試(shi)(shi)驗(yan)機(ji)把載荷(he)施加到試(shi)(shi)件(jian)，直至拉斷(duan)。由(you)于(yu)它具有可(ke)大(da)大(da)縮(suo)短應(ying)力腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)周期，并且可(ke)以采用光滑小試(shi)(shi)樣等一系列優點(dian)，因(yin)而被廣泛應(ying)用于(yu)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)研(yan)究，特別(bie)是用于(yu)研(yan)究各(ge)種環(huan)境因(yin)素對應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的影響。
慢應(ying)(ying)變速(su)(su)率(lv)試驗(yan)結(jie)(jie)果通常與在不發生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的惰(duo)性介質（如油或空氣）中的試驗(yan)結(jie)(jie)果進行比較，以(yi)兩者在相(xiang)同溫度和應(ying)(ying)變速(su)(su)率(lv)下的試驗(yan)結(jie)(jie)果的相(xiang)對值表征應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的敏感性。主要(yao)有以(yi)下幾個評定指標(biao)：
a. 塑性損失
以延伸率δ和(he)斷面(mian)收縮(suo)率Z作為(wei)參(can)數，計(ji)算得到(dao)應力腐蝕敏感性指數F(δ)和(he)F(Z),其值越大，表示應力腐蝕敏感性越強(qiang)。
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. 最大載荷
試樣在(zai)拉伸過程中(zhong)載(zai)荷達到的(de)最(zui)大值。對脆性(xing)材料，往往用這個指標來衡(heng)量，特別是當應(ying)力還在(zai)彈性(xing)范圍內試樣就已滯后斷裂(lie)時(shi)，用最(zui)大載(zai)荷作為判據就更(geng)合(he)理。由最(zui)大載(zai)荷表征的(de)應(ying)力腐(fu)蝕敏感性(xing)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(ying)(ying)力(li)-應(ying)(ying)變曲線圖中，曲線與橫軸圍成的(de)面積為試樣斷裂時的(de)內積功。惰性(xing)介質(zhi)和腐蝕(shi)介質(zhi)試驗中內積功差別越大(da)，應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)也越大(da)。應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)指數F(A)定義為：
式(shi)中，A0、A分別為試樣(yang)在惰性介質和腐(fu)蝕介質中(zhong)的內積功。
e. 斷裂(lie)應(ying)力(li)σe
在腐(fu)蝕介質中和惰性介質中的(de)斷裂應(ying)力比值愈(yu)小，應(ying)力腐(fu)蝕敏(min)感性就(jiu)愈(yu)大(da)。
f. 斷口形貌
對大多數壓力(li)容器鋼材(cai)，在(zai)惰(duo)性(xing)(xing)介質(zhi)中斷(duan)(duan)裂(lie)后(hou)將獲(huo)得韌窩性(xing)(xing)斷(duan)(duan)口(kou)，而在(zai)腐(fu)蝕介質(zhi)中，拉斷(duan)(duan)后(hou)往往獲(huo)得脆性(xing)(xing)斷(duan)(duan)口(kou)。其(qi)中脆性(xing)(xing)斷(duan)(duan)口(kou)比例愈(yu)高，則應力(li)腐(fu)蝕愈(yu)敏(min)感。如(ru)介質(zhi)中拉斷(duan)(duan)后(hou)斷(duan)(duan)面存在(zai)二次裂(lie)紋，也可以用二次裂(lie)紋的長(chang)度(du)和數量(liang)來(lai)衡量(liang)應力(li)腐(fu)蝕的敏(min)感性(xing)(xing)。
二(er)、試(shi)驗設(she)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(fu)蝕拉(la)伸曲線
圖2-3(a)~(e)是試樣在(zai)不同溫度(du)和操(cao)作壓(ya)力的腐蝕(shi)拉伸曲線，為便于分析，將(jiang)5條曲線繪制(zhi)在(zai)同一(yi)圖中，如圖2-3(f)所(suo)示(shi)。
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(ying)力腐蝕敏感性分析
以塑性(xing)損失中的(de)(de)斷面收(shou)縮率表(biao)(biao)示的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏感性(xing)指數(shu)F(Z)表(biao)(biao)示試樣(yang)在(zai)不同環境(jing)(jing)下(xia)的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏感性(xing)，將每種環境(jing)(jing)下(xia)的(de)(de)試驗結果求平均值(zhi)，如表(biao)(biao)2-3所示，可知不同溫度(du)條件下(xia)介質(zhi)壓力(li)(li)對應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏感性(xing)的(de)(de)影(ying)響。
圖(tu)2-4描述了不同(tong)環境(jing)中應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)指(zhi)(zhi)數的變(bian)化情(qing)況，從圖(tu)中可以看出，溫度和壓力(li)(li)(li)升(sheng)高都能提(ti)高應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)。25℃時，應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)指(zhi)(zhi)數很小；150℃時，隨著介質壓力(li)(li)(li)的增大(da)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)略有(you)升(sheng)高。260℃時，介質壓力(li)(li)(li)的變(bian)化對應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)的影響(xiang)明(ming)顯增大(da)。
3. 腐(fu)蝕形貌(mao)與(yu)斷口分析
拉(la)斷后的試(shi)樣(yang)如圖(tu)2-5所示。宏觀(guan)觀(guan)察發現(xian)：0~3號試(shi)樣(yang)拉(la)斷后，試(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)光(guang)澤，與實驗之(zhi)前的表(biao)面(mian)(mian)比較，基本相同，觀(guan)察不到被腐蝕(shi)的痕跡，如圖(tu)2-5（a)~(d)所示；4號、5號試(shi)樣(yang)，試(shi)驗后表(biao)面(mian)(mian)呈棕(zong)色，氧(yang)化嚴重，5號試(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)還附著有(you)腐蝕(shi)產物。
采用掃(sao)描(miao)電鏡（SEM)對試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)口附(fu)近圓柱(zhu)面(mian)腐蝕形貌(mao)進(jin)行觀(guan)察。1~3號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)比(bi)較(jiao)光滑(hua)，保持原有的金(jin)屬色，頸縮(suo)比(bi)較(jiao)嚴重，如圖(tu)(tu)2-6(a)、（c)、（e)所(suo)示(shi)。4號(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)呈(cheng)棕(zong)色，氧化嚴重，斷(duan)口頸縮(suo)很小，如圖(tu)(tu)2-6(g)、（i)所(suo)示(shi)。在(zai)1號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)口附(fu)近觀(guan)察到少量(liang)的點蝕坑［圖(tu)(tu)2-6(b)],而(er)2號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)側面(mian)的點蝕坑數量(liang)明(ming)顯(xian)增加(jia)(jia)［圖(tu)(tu)2-6(d)]。3號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)口附(fu)近存(cun)在(zai)大(da)量(liang)的小裂紋(wen)(wen)，并且裂紋(wen)(wen)走(zou)向基本(ben)與拉伸(shen)方向垂直［圖(tu)(tu)2-6(f)].4號(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷(duan)口附(fu)近表(biao)(biao)面(mian)因(yin)被氧化而(er)存(cun)在(zai)大(da)量(liang)的凹坑和突起，與4號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)比(bi)較(jiao)，5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)的裂紋(wen)(wen)尺寸明(ming)顯(xian)增加(jia)(jia)。與1號(hao)(hao)(hao)、2號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)和3號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)相比(bi)，4號(hao)(hao)(hao)、5號(hao)(hao)(hao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)在(zai)拉伸(shen)過程中表(biao)(biao)現出明(ming)顯(xian)的脆性斷(duan)裂特征，這說明(ming)溫(wen)度(du)對應力腐蝕有重要的影響。
25℃、1MPa環(huan)境(jing)下的斷口形貌(mao)如(ru)圖(tu)2-7所示(shi)。1號試(shi)樣(yang)斷口為半(ban)杯狀形貌(mao)，分為剪切唇區、放射(she)區和纖維區，纖維區中韌(ren)窩(wo)較多且(qie)體積(ji)大，試(shi)樣(yang)以(yi)韌(ren)性斷裂(lie)為主，未發現二次裂(lie)紋，說(shuo)明(ming)在此環(huan)境(jing)中S32168不銹鋼(gang)的應力腐蝕敏(min)感性較低。
150℃、1.6MPa環(huan)(huan)境下(xia)(xia)的(de)(de)斷口形(xing)貌如圖2-8所(suo)示。試(shi)樣(yang)2斷口也(ye)包含三個區(qu)(qu)，纖維區(qu)(qu)面積大，韌窩多，過渡區(qu)(qu)有少量臺階，該環(huan)(huan)境下(xia)(xia)仍以(yi)韌性斷裂(lie)為主，但(dan)出現(xian)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕斷裂(lie)的(de)(de)特(te)征，說明在此(ci)環(huan)(huan)境下(xia)(xia)試(shi)樣(yang)的(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕敏感性升(sheng)高(gao)。
150℃、11MPa環境下的(de)斷口(kou)形貌如圖(tu)2-9所示。與2號試樣(yang)(yang)比較，3號試樣(yang)(yang)斷口(kou)中剪切唇區(qu)的(de)面積(ji)減小，在靠近斷口(kou)邊緣(yuan)部位(wei)出現(xian)準(zhun)解理斷裂形貌，此(ci)時，應力(li)腐蝕敏感(gan)性隨操作壓(ya)力(li)的(de)升高略有升高。
260℃、4.6MPa環(huan)境下的(de)斷(duan)口形(xing)貌如圖2-10所示。4號試樣斷(duan)口較平整，剪切唇區面積很(hen)小(xiao)，韌(ren)窩(wo)少且(qie)體積小(xiao)，斷(duan)口外(wai)緣呈現出扇形(xing)形(xing)貌，并存在一定量的(de)腐(fu)(fu)蝕產物。整個(ge)斷(duan)口表現出準解理斷(duan)裂(lie)的(de)特點，應(ying)力腐(fu)(fu)蝕敏感(gan)性明(ming)顯增(zeng)強。
260℃、11MPa環境下(xia)(xia)的(de)斷口形貌如圖2-11所示。與(yu)4號試樣(yang)比較，5號樣(yang)的(de)斷口不平整，仍表現為脆(cui)性(xing)斷裂，斷口邊緣(yuan)存在準解理(li)斷裂區，并(bing)且含有量(liang)的(de)二次(ci)裂紋，在此環境下(xia)(xia)，S32168鋼應力腐蝕敏感性(xing)更高。
根據上(shang)述拉(la)伸試驗數據、斷口(kou)和表(biao)面微觀形貌分析(xi)，可以確定在(zai)1~11MPa壓(ya)力(li)(li)(li)范圍和25~150℃溫度(du)范圍內，介質壓(ya)力(li)(li)(li)對應力(li)(li)(li)腐蝕敏(min)感性(xing)影響較小；在(zai)260℃時，介質壓(ya)力(li)(li)(li)對應力(li)(li)(li)腐蝕敏(min)感性(xing)影響較大。當應力(li)(li)(li)腐蝕敏(min)感性(xing)增(zeng)加時，試樣表(biao)面的(de)(de)點(dian)(dian)蝕數量(liang)增(zeng)多，裂紋萌生(sheng)于點(dian)(dian)蝕坑的(de)(de)現(xian)象越來越明顯(xian)。分析(xi)認為，在(zai)相同(tong)的(de)(de)應變速(su)率下，當溫度(du)和壓(ya)力(li)(li)(li)升高時，金屬(shu)溶解速(su)率增(zeng)加，促進(jin)了裂紋的(de)(de)萌生(sheng)和擴展。
四、溫度和工作(zuo)壓力對應力腐(fu)蝕開裂影響機理
通(tong)過上文對試(shi)樣微觀斷(duan)口的(de)(de)(de)分(fen)析得出(chu)，隨溫度(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高，S32168不(bu)銹(xiu)鋼應力腐蝕敏感性(xing)增加。已有(you)研(yan)究表(biao)明，S32168不(bu)銹(xiu)鋼在酸(suan)性(xing)氯離子溶液中的(de)(de)(de)應力腐蝕開裂也是由陽(yang)極溶解引起(qi)(qi)的(de)(de)(de)，而且應力腐蝕裂紋往(wang)往(wang)起(qi)(qi)源于點蝕。不(bu)銹(xiu)鋼材料在室溫下(xia)形成的(de)(de)(de)氧化膜很薄且具有(you)很強的(de)(de)(de)保(bao)護性(xing)，但在溫度(du)升(sheng)高時氧化膜保(bao)護性(xing)降低(di)。
工作(zuo)壓(ya)力在(zai)試樣(yang)表面產(chan)生的是壓(ya)應力，垂直作(zuo)用于拉伸(shen)方向(xiang)。321不銹鋼(gang)在(zai)酸性(xing)氯離子溶液中的應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂也(ye)是由電(dian)化學(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)引(yin)起的。由于應力狀態對(dui)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)位的影響并不大(da)，壓(ya)應力作(zuo)用下(xia)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的電(dian)化學(xue)(xue)條件(jian)仍然具(ju)備(bei)，則壓(ya)應力同樣(yang)能引(yin)起滑(hua)移。金屬發生塑性(xing)變形(xing)時陽極(ji)電(dian)流的動力學(xue)(xue)方程如下(xia)：
由于工(gong)作壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)存在(zai)，使試樣表面位錯增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，增(zeng)(zeng)(zeng)大了(le)表面局部(bu)(bu)塑性變形和金屬中的(de)(de)(de)剩余壓(ya)力(li)，進而(er)引起局部(bu)(bu)陽(yang)極(ji)電流的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大。陽(yang)極(ji)電流的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大，加(jia)(jia)(jia)快了(le)局部(bu)(bu)腐(fu)蝕(shi)速(su)率，促(cu)進了(le)點蝕(shi)坑(keng)的(de)(de)(de)快速(su)形成。同(tong)時，工(gong)作壓(ya)力(li)增(zeng)(zeng)(zeng)大時，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)了(le)點蝕(shi)坑(keng)處(chu)的(de)(de)(de)應力(li)集中，促(cu)使更多(duo)的(de)(de)(de)點蝕(shi)坑(keng)向裂紋(wen)(wen)發展，并使裂紋(wen)(wen)擴展速(su)率加(jia)(jia)(jia)快。根據裂紋(wen)(wen)擴展速(su)率與溫度的(de)(de)(de)倒(dao)數(shu)的(de)(de)(de)負(fu)數(shu)呈自然指(zhi)數(shu)關(guan)系可知，裂紋(wen)(wen)擴展速(su)率隨著溫度的(de)(de)(de)升高而(er)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)。
五(wu)、總結
浙江(jiang)至(zhi)德鋼業有限公司通過慢應變(bian)(bian)速率試(shi)(shi)驗方法研究了氯離子環境下溫度和(he)(he)操(cao)作壓(ya)力對(dui)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)影響。分(fen)別(bie)分(fen)析了不同試(shi)(shi)驗參數下拉伸曲線的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化、腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)宏觀形貌(mao)和(he)(he)微觀形貌(mao)，結果(guo)表明，隨著操(cao)作壓(ya)力和(he)(he)溫度的(de)(de)(de)升高，應力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)敏感性增(zeng)強；溫度對(dui)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)敏感性的(de)(de)(de)影響更大(da)。
