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金屬材料應力腐蝕開裂需要哪些條件

2019-11-18 21:31   评论:45 点击:038
  中國鋼管信息港本日要聞:應力腐蝕開裂是指由於殘餘應力或外加應力引發的金屬的腐蝕和應變共同感化導致開裂的過程。
  
  盡管近年來聚合物和複合材料的就用愈來愈多,但金屬仍然是首要的結構材料,這首要回因於它們的強度、剛度、韌性和耐高溫。
  
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  不幸的是,金屬會受到腐蝕的侵害(貴金屬除外,如黃金和鉑金,它們在常規條件下使用是相當罕見的)。腐蝕可以有多種形式,這裏要談的是腐蝕和機械應力相互感化的開裂形式。這類類型的失效被稱為應力腐蝕開裂,通常縮寫為SCC。SCC可能在多種機製下發生 ,假如開裂是氫脆導致的 ,這個詞可以用來代替SCC。
  
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  然而,這類區別是相當武斷的,我們經常不確定SCC的機製,實際上很多氫導致的失效也通常會回因於SCC。同樣,其他特定的應力腐蝕開裂過程已獲得了本身的名字;“季裂”是指黃銅在含有氨的環境開裂;“堿脆”是指鋼在強堿中開裂等。
  
  中國鋼管信息港本日要聞:季裂最早發現是黃銅彈殼的一種應力腐蝕開裂失效形式,這一現象來安閑印度的英***隊 。在雨季裏,軍事活動會臨時性減少,彈藥被存放在馬廄裏 ,直到幹燥的天氣再取回 。後來發現很多黃銅彈殼不明啟事地發生了破裂。直到1921年,Moor,Beckinsale和Mallinson等人對這類現象進行了解釋 :黃銅彈殼開裂的啟事是馬尿中的氨與冷拔金屬彈殼中的殘餘應力相結合,共同導致了黃銅彈殼的應力腐蝕開裂。
  
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  SCC是一種陰險的腐蝕形式,它會產生明顯的機械強度損失,但金屬損失很小。損壞不明顯乃至於偶然檢查很難發現,應力腐蝕裂紋可以觸發機械快速斷裂甚至組件和結構的災難性失效。一些重大的災難是應力腐蝕開裂釀成的,包括高壓氣體輸送管道破裂、鍋爐爆炸和電站和煉油廠的破壞事故。
  
  幸運的是,SCC的發生取決於三個條件必須同時達成:
  
  a)敏感材料。蒼蠅不叮無縫的雞蛋,要生發生應力腐蝕開裂,首先得是敏感性的材料。材料具有敏感性給我們的提示是,在一些可能發生應力腐蝕開裂的工況環境,選材要慎重。如304等奧氏體不鏽鋼在含有氯的環境服役,應力腐蝕開裂是特別應當重視的題目。奧氏體不鏽鋼是麵心立方金屬,麵心立方金屬特別輕易發生應力腐蝕開裂,這是晶體結構決定的。
  
  b)輕易引發應力腐蝕開裂的環境。即使材料敏感,沒有導致應力腐蝕開裂的介質也是不會發生應力腐蝕開裂的,它比如硬幣的AB麵。環境介質也是應力腐蝕開裂的首要條件。
  
  c)足夠的拉應力。通常以為靜態拉應力是導致應力腐蝕開裂的充分必要條件。有人會問,那要是交變載荷呢?小編以為可能要回於腐蝕疲憊了。為什麽說發生應力腐蝕開裂需要足夠的靜態拉應力呢?由於它需要滿足一個腐蝕狀況下的臨界應力強度因子。
  
  應力腐蝕開裂在通常結構材料中是比較罕見的,但在海洋、電廠、化工和石油鑽采等領域是非經常見的破壞形式,並且這類失效可能釀成的代價是十分巨大的。
  
  形成啟事
  
  1、熱處理溫度較高,導致奧氏體晶粒粗大;
  
  2、冷卻速度較快 。
  
  假如奧氏體晶粒異常粗大,即使不大的冷速也可能形成魏氏組織,這類組織的塑性和韌性比較差,並且大部分魏氏組織的產生是由於此;
  
  假如奧氏體晶粒不是特別粗大,冷速比較快的時候也可能形成魏氏組織,但這類魏氏組織不會有什麽害處。消除的措施要從產生的啟事上著手:
  
  (1)控製熱處理加熱溫度
  
  (2)控製冷速。中國鋼管信息港本日要聞

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