影響香蕉視頻app免費下載:不銹鋼材料(liao)應力(li)腐蝕的因(yin)素(su)眾(zhong)多(duo),在過去幾十年里,研究(jiu)(jiu)人(ren)員采(cai)用不同的試驗(yan)方(fang)法對力(li)學因(yin)素(su)、環境因(yin)素(su)、材料(liao)因(yin)素(su)等已(yi)經做了大(da)量的研究(jiu)(jiu),并取得了非常有價值的成果。為(wei)了研究(jiu)(jiu)各(ge)影(ying)響因(yin)素(su)的影(ying)響程度,人(ren)們采(cai)用灰色關聯理(li)論、耶(ye)茨(ci)算法以及正交試驗(yan)設(she)計等方(fang)法對各(ge)因(yin)素(su)的顯(xian)著(zhu)性進行分析。但是,現實(shi)中(zhong)多(duo)起因(yin)香蕉視頻app免費下載:奧氏體不銹鋼應力(li)腐蝕引起的事故顯示(shi),環(huan)境壓力(li)對奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼香蕉視頻app免費下載:應力腐蝕產生較(jiao)大影響,而前人的研究很少涉(she)及,故(gu)筆者針對上述因素對奧氏體(ti)不銹鋼(gang)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)的影響展開(kai)研究,探尋上述因素對奧氏體(ti)不銹鋼(gang)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)的影響規律,為(wei)防止類似事故(gu)的發(fa)生提供試驗和理論基礎。
一、應(ying)力腐蝕試驗方法
研(yan)究應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)有多種(zhong),根據所研(yan)究材料(liao)、環境(jing)、應(ying)力(li)(li)狀態及研(yan)究目(mu)的(de)選擇適(shi)當的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)至關重要(yao)(yao)。按照(zhao)加(jia)載方(fang)式不(bu)同,應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗可分為恒(heng)變形法(fa)(fa)、恒(heng)載荷法(fa)(fa)和慢(man)應(ying)變速率拉(la)伸法(fa)(fa),采用的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣一般分為三類:光(guang)滑(hua)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣、帶(dai)缺口(kou)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣和預(yu)制裂(lie)紋試(shi)(shi)(shi)(shi)樣。光(guang)滑(hua)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣主要(yao)(yao)用來研(yan)究應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂(lie)的(de)敏感性(xing);帶(dai)缺口(kou)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣是模擬金(jin)屬材料(liao)中的(de)宏觀裂(lie)紋以研(yan)究材料(liao)的(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)敏感性(xing);預(yu)制裂(lie)紋試(shi)(shi)(shi)(shi)樣是預(yu)先在(zai)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣上(shang)加(jia)工(gong)出缺口(kou)并經疲(pi)勞處理產生裂(lie)紋,常(chang)(chang)用來測量應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)臨界(jie)應(ying)力(li)(li)強度因子及裂(lie)紋擴展速率。常(chang)(chang)用的(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)如(ru)下:
1. 恒變形法
恒(heng)變(bian)形(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa)是通過拉(la)伸或彎曲使試樣變(bian)形(xing)而產(chan)生拉(la)應力(li),利(li)用(yong)具有足夠剛性的(de)框架(jia)維持這種(zhong)變(bian)形(xing)或者直(zhi)接采用(yong)加力(li)框架(jia),保證試樣變(bian)形(xing)恒(heng)定的(de)應力(li)腐(fu)蝕試驗方法(fa)(fa)(fa)(fa)。這種(zhong)加載方式往往用(yong)于模擬工程構件(jian)中的(de)加工制造應力(li)狀態。恒(heng)變(bian)形(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa)又可分為彎梁(liang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、C形(xing)環法(fa)(fa)(fa)(fa)、U形(xing)彎曲法(fa)(fa)(fa)(fa)和音(yin)叉型法(fa)(fa)(fa)(fa)。
恒變(bian)形試驗(yan)法的(de)(de)優點是:裝置(zhi)簡單(dan)、試樣(yang)緊(jin)湊、操(cao)作方(fang)便、可(ke)以定性地獲(huo)得材料應(ying)(ying)力腐蝕敏(min)感(gan)性。缺點是:不能準確測(ce)定應(ying)(ying)力值;試驗(yan)過程中,伴隨(sui)裂(lie)紋(wen)發(fa)展(zhan),往往會出(chu)現某種弛豫作用,從(cong)而導(dao)致試樣(yang)承受的(de)(de)應(ying)(ying)力下降,使得裂(lie)紋(wen)的(de)(de)發(fa)展(zhan)減緩或停止(zhi),顯著影響(xiang)試樣(yang)的(de)(de)斷裂(lie)時(shi)間(jian),甚至(zhi)可(ke)能觀(guan)察不到試樣(yang)斷裂(lie)。
2. 恒(heng)載荷(he)法
恒載(zai)(zai)荷(he)(he)法(fa)是利用砝碼、力(li)矩、彈簧等對試樣施加一定(ding)載(zai)(zai)荷(he)(he)以實現(xian)應力(li)腐(fu)蝕試驗,這種加載(zai)(zai)方(fang)式往往用于(yu)模擬工程構(gou)件可能(neng)受(shou)到的(de)工作應力(li)或(huo)加工應力(li)。恒載(zai)(zai)荷(he)(he)法(fa)雖然載(zai)(zai)荷(he)(he)是恒定(ding)的(de),但試樣在暴(bao)露過程中由(you)于(yu)腐(fu)蝕和產(chan)生裂(lie)紋(wen)使(shi)其截面積不斷減小,從而(er)使(shi)斷裂(lie)面上的(de)有效應力(li)不斷增(zeng)大。
目前,應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)測(ce)試系統是最(zui)常見的恒載荷(he)試驗設(she)備,操作簡單(dan),精度相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較(jiao)高(gao)。美國CORTEST 公司生產的應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)測(ce)試系統的測(ce)試單(dan)元的載荷(he)范圍最(zui)高(gao)可達1700MPa,這種測(ce)試單(dan)元可以與(yu)標(biao)準耐熱玻璃容(rong)器(qi)、高(gao)溫(wen)容(rong)器(qi)或能承(cheng)受13.6MPa、溫(wen)度200℃的高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)容(rong)器(qi)配套(tao)使用(yong)。每(mei)一個單(dan)獨標(biao)定的CORTEST應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)都(dou)相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)帶有一張(zhang)轉換表,用(yong)于準確確定試樣(yang)的載荷(he),如圖2-1所(suo)示。應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)為試樣(yang)提(ti)供(gong)持久不變的單(dan)向拉伸載荷(he)。應(ying)(ying)力(li)(li)環(huan)的撓度由千分表測(ce)定,并可與(yu)刻度盤上的指示相(xiang)(xiang)核對(dui)(dui)。

3. 慢應變(bian)速率拉伸法
慢(man)應變(bian)速(su)率試驗(yan)(slow strain rate testing,SSRT),是(shi)在一定(ding)環境(jing)中將拉(la)伸試件放(fang)人特制(zhi)的(de)(de)慢(man)應變(bian)速(su)率試驗(yan)機(ji)中,以(yi)恒定(ding)不變(bian)的(de)(de)相當緩慢(man)的(de)(de)應變(bian)速(su)度通過試驗(yan)機(ji)把載荷(he)施加到試件,直至拉(la)斷。由于(yu)它具有可(ke)大大縮短應力腐(fu)蝕試驗(yan)周期,并且可(ke)以(yi)采(cai)用光滑小試樣等一系列優點,因而被廣泛應用于(yu)應力腐(fu)蝕研究(jiu),特別是(shi)用于(yu)研究(jiu)各種(zhong)環境(jing)因素對應力腐(fu)蝕的(de)(de)影響(xiang)。
慢(man)應(ying)變速(su)率試驗結(jie)果通常與在不發生應(ying)力腐蝕的(de)(de)惰(duo)性(xing)介質(zhi)(如(ru)油或空氣)中的(de)(de)試驗結(jie)果進行比較,以(yi)兩者在相同溫(wen)度和應(ying)變速(su)率下(xia)的(de)(de)試驗結(jie)果的(de)(de)相對值表征應(ying)力腐蝕的(de)(de)敏(min)感性(xing)。主要有(you)以(yi)下(xia)幾(ji)個評(ping)定指標:
a. 塑性損失
以(yi)延伸率δ和斷(duan)面收縮率Z作為參數,計算(suan)得到應力(li)腐蝕(shi)敏感性指數F(δ)和F(Z),其值越大,表示應力(li)腐蝕(shi)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. 最大載荷(he)
試樣(yang)在(zai)拉(la)伸過程中載荷(he)達到(dao)的(de)最(zui)大值。對脆性材料(liao),往往用(yong)(yong)這(zhe)個指標來衡量,特別是當(dang)應力(li)還在(zai)彈性范圍內(nei)試樣(yang)就已滯后斷裂(lie)時,用(yong)(yong)最(zui)大載荷(he)作(zuo)為判據就更合(he)理。由最(zui)大載荷(he)表征的(de)應力(li)腐(fu)蝕敏感性指數為:

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-應變曲線(xian)圖中(zhong),曲線(xian)與橫軸圍成的面積為試樣斷裂時(shi)的內(nei)(nei)積功(gong)。惰性介(jie)質和腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質試驗中(zhong)內(nei)(nei)積功(gong)差別越大,應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan)性也越大。應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan)性指數F(A)定義為:

式中,A0、A分別為試樣在惰性介質和腐(fu)蝕介質中的內積(ji)功。
e. 斷裂應(ying)力σe
在(zai)腐蝕介質中和惰性介質中的斷(duan)裂應(ying)力(li)比值(zhi)愈(yu)小,應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感性就(jiu)愈(yu)大。
f. 斷口形貌
對大多數壓(ya)力(li)容器鋼材,在惰(duo)性介質(zhi)中(zhong)斷(duan)裂后(hou)將獲得(de)韌窩性斷(duan)口(kou),而在腐蝕介質(zhi)中(zhong),拉斷(duan)后(hou)往往獲得(de)脆(cui)性斷(duan)口(kou)。其(qi)中(zhong)脆(cui)性斷(duan)口(kou)比例愈(yu)(yu)高(gao),則應力(li)腐蝕愈(yu)(yu)敏感(gan)。如介質(zhi)中(zhong)拉斷(duan)后(hou)斷(duan)面(mian)存在二(er)次裂紋,也可以(yi)用二(er)次裂紋的(de)長度和數量來(lai)衡量應力(li)腐蝕的(de)敏感(gan)性。
二(er)、試驗設計
以S32168不銹(xiu)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(jie)果(guo)
1. 腐蝕拉伸(shen)曲線
圖2-3(a)~(e)是試樣(yang)在(zai)不同(tong)溫(wen)度(du)和操作壓力(li)的腐(fu)蝕拉伸曲線,為便(bian)于分(fen)析,將5條曲線繪制在(zai)同(tong)一圖中,如圖2-3(f)所示。

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(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性分析
以塑性損失(shi)中(zhong)的斷面(mian)收縮率表(biao)示(shi)的應(ying)力腐蝕敏感性指數F(Z)表(biao)示(shi)試樣(yang)在不(bu)同環(huan)境下(xia)(xia)的應(ying)力腐蝕敏感性,將每種環(huan)境下(xia)(xia)的試驗結果(guo)求平(ping)均值,如表(biao)2-3所示(shi),可知不(bu)同溫(wen)度條件下(xia)(xia)介質(zhi)壓力對應(ying)力腐蝕敏感性的影(ying)響。

圖(tu)2-4描述了(le)不同環境中(zhong)應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感性指數(shu)的變化(hua)情況,從(cong)圖(tu)中(zhong)可以看出,溫度和壓(ya)力(li)升高(gao)都能提(ti)高(gao)應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感性。25℃時(shi)(shi),應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感性指數(shu)很小;150℃時(shi)(shi),隨著介質壓(ya)力(li)的增大(da)應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感性略有升高(gao)。260℃時(shi)(shi),介質壓(ya)力(li)的變化(hua)對應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感性的影(ying)響明顯(xian)增大(da)。

3. 腐(fu)蝕(shi)形貌與(yu)斷口分(fen)析(xi)
拉斷(duan)后的試(shi)(shi)樣如圖2-5所(suo)示。宏(hong)觀(guan)觀(guan)察發現:0~3號試(shi)(shi)樣拉斷(duan)后,試(shi)(shi)樣表(biao)面(mian)光(guang)澤,與(yu)實(shi)驗(yan)之前的表(biao)面(mian)比較,基(ji)本(ben)相同,觀(guan)察不到(dao)被腐(fu)蝕的痕跡,如圖2-5(a)~(d)所(suo)示;4號、5號試(shi)(shi)樣,試(shi)(shi)驗(yan)后表(biao)面(mian)呈棕(zong)色,氧化嚴重,5號試(shi)(shi)樣表(biao)面(mian)還附著有腐(fu)蝕產(chan)物。

采用(yong)掃描電(dian)鏡(SEM)對試(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷口附(fu)近(jin)圓柱(zhu)面(mian)(mian)(mian)腐(fu)蝕形貌(mao)進行(xing)觀察。1~3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面(mian)(mian)(mian)比(bi)(bi)較(jiao)光滑,保持原(yuan)有的(de)金屬色,頸(jing)縮比(bi)(bi)較(jiao)嚴重,如圖2-6(a)、(c)、(e)所示(shi)。4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面(mian)(mian)(mian)呈棕(zong)色,氧化(hua)嚴重,斷口頸(jing)縮很小,如圖2-6(g)、(i)所示(shi)。在1號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷口附(fu)近(jin)觀察到(dao)少(shao)量的(de)點蝕坑[圖2-6(b)],而(er)(er)2號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)側面(mian)(mian)(mian)的(de)點蝕坑數量明(ming)顯增加[圖2-6(d)]。3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷口附(fu)近(jin)存在大量的(de)小裂(lie)紋,并且裂(lie)紋走向基本與拉(la)伸方向垂直[圖2-6(f)].4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)斷口附(fu)近(jin)表面(mian)(mian)(mian)因被氧化(hua)而(er)(er)存在大量的(de)凹坑和(he)突起,與4號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)比(bi)(bi)較(jiao),5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面(mian)(mian)(mian)的(de)裂(lie)紋尺寸(cun)明(ming)顯增加。與1號(hao)(hao)、2號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)和(he)3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)相比(bi)(bi),4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)在拉(la)伸過程(cheng)中表現出明(ming)顯的(de)脆性斷裂(lie)特征,這說明(ming)溫度對應力腐(fu)蝕有重要(yao)的(de)影響。

25℃、1MPa環(huan)境下的(de)斷(duan)口(kou)形貌(mao)如圖2-7所示。1號試(shi)(shi)樣斷(duan)口(kou)為半杯狀形貌(mao),分為剪切唇區、放射區和(he)纖維(wei)區,纖維(wei)區中(zhong)韌(ren)窩(wo)較(jiao)多(duo)且(qie)體積(ji)大,試(shi)(shi)樣以韌(ren)性斷(duan)裂(lie)為主,未發現二次裂(lie)紋,說明在此環(huan)境中(zhong)S32168不銹鋼的(de)應力腐蝕敏感(gan)性較(jiao)低。

150℃、1.6MPa環境(jing)下(xia)(xia)的(de)斷(duan)口(kou)形貌(mao)如圖2-8所示。試樣2斷(duan)口(kou)也(ye)包(bao)含三(san)個區,纖維(wei)區面積大,韌(ren)窩多,過渡區有少量臺階(jie),該環境(jing)下(xia)(xia)仍以韌(ren)性(xing)斷(duan)裂為主,但出(chu)現應(ying)(ying)力腐蝕(shi)斷(duan)裂的(de)特征(zheng),說(shuo)明在此環境(jing)下(xia)(xia)試樣的(de)應(ying)(ying)力腐蝕(shi)敏感性(xing)升高。

150℃、11MPa環境下(xia)的(de)斷(duan)口形貌如圖2-9所示。與2號試(shi)樣比較(jiao),3號試(shi)樣斷(duan)口中剪切唇(chun)區的(de)面(mian)積減小,在靠(kao)近斷(duan)口邊緣部位出現準解理斷(duan)裂(lie)形貌,此時(shi),應力(li)腐蝕敏感(gan)性隨操(cao)作壓力(li)的(de)升(sheng)高略(lve)有升(sheng)高。

260℃、4.6MPa環境下的(de)斷(duan)口形貌如圖2-10所示(shi)。4號試樣(yang)斷(duan)口較(jiao)平整,剪切唇區面積(ji)很小(xiao),韌(ren)窩少(shao)且體(ti)積(ji)小(xiao),斷(duan)口外緣呈現出扇形形貌,并存在一定量的(de)腐蝕產物。整個斷(duan)口表現出準解理(li)斷(duan)裂的(de)特點(dian),應力腐蝕敏感性明顯增強。

260℃、11MPa環境(jing)(jing)下(xia)的(de)斷(duan)口(kou)形貌如圖(tu)2-11所示。與(yu)4號試樣比較,5號樣的(de)斷(duan)口(kou)不平(ping)整,仍表(biao)現(xian)為脆性(xing)斷(duan)裂(lie),斷(duan)口(kou)邊緣存在(zai)準解理斷(duan)裂(lie)區(qu),并(bing)且含有量的(de)二次(ci)裂(lie)紋(wen),在(zai)此環境(jing)(jing)下(xia),S32168鋼應力(li)腐(fu)蝕敏感性(xing)更高。

根(gen)據(ju)上(shang)述拉伸試(shi)驗數(shu)據(ju)、斷(duan)口和(he)(he)表面微觀形(xing)貌分析(xi)(xi),可(ke)以確定在(zai)(zai)1~11MPa壓力范圍和(he)(he)25~150℃溫(wen)度(du)范圍內,介(jie)質(zhi)壓力對(dui)應(ying)力腐(fu)蝕敏感性影響較(jiao)(jiao)小;在(zai)(zai)260℃時,介(jie)質(zhi)壓力對(dui)應(ying)力腐(fu)蝕敏感性影響較(jiao)(jiao)大。當應(ying)力腐(fu)蝕敏感性增加時,試(shi)樣表面的點(dian)蝕數(shu)量增多,裂紋(wen)萌生(sheng)于點(dian)蝕坑的現(xian)象(xiang)越(yue)來越(yue)明顯。分析(xi)(xi)認為,在(zai)(zai)相(xiang)同(tong)的應(ying)變速(su)率(lv)下,當溫(wen)度(du)和(he)(he)壓力升高(gao)時,金(jin)屬溶解速(su)率(lv)增加,促進了裂紋(wen)的萌生(sheng)和(he)(he)擴展(zhan)。
四、溫度和工作壓力(li)對應力(li)腐蝕開裂影響(xiang)機理
通過上(shang)文對(dui)試樣微觀斷口的(de)(de)(de)分析得出(chu),隨(sui)溫(wen)度的(de)(de)(de)升高,S32168不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏感性增加。已有(you)研究表明,S32168不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼在酸(suan)性氯離子溶液中的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂也(ye)是由陽極溶解引起的(de)(de)(de),而(er)且應(ying)力(li)腐蝕(shi)裂紋往(wang)往(wang)起源于(yu)點蝕(shi)。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼材料在室溫(wen)下(xia)形成的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)很(hen)薄(bo)且具有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)保(bao)護(hu)性,但在溫(wen)度升高時氧(yang)化(hua)膜(mo)保(bao)護(hu)性降(jiang)低。
工作壓力(li)在試(shi)樣(yang)(yang)表面產生的(de)是(shi)壓應(ying)(ying)力(li),垂直作用于拉伸方向。321不(bu)(bu)銹鋼(gang)在酸性(xing)氯離子溶液中的(de)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)開裂也是(shi)由電化(hua)學腐蝕(shi)(shi)(shi)引(yin)起的(de)。由于應(ying)(ying)力(li)狀(zhuang)態對腐蝕(shi)(shi)(shi)電位的(de)影響并不(bu)(bu)大,壓應(ying)(ying)力(li)作用下應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)電化(hua)學條件仍然(ran)具(ju)備,則壓應(ying)(ying)力(li)同樣(yang)(yang)能(neng)引(yin)起滑移。金屬發生塑性(xing)變形時陽(yang)極(ji)電流的(de)動力(li)學方程(cheng)如下:
由(you)于(yu)工作壓力(li)(li)的(de)存(cun)在,使試樣表(biao)(biao)面(mian)位(wei)錯增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),增(zeng)(zeng)(zeng)大了表(biao)(biao)面(mian)局(ju)部塑性變形和(he)金屬中(zhong)的(de)剩余壓力(li)(li),進而(er)引(yin)起局(ju)部陽極(ji)電流的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大。陽極(ji)電流的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大,加(jia)快了局(ju)部腐蝕(shi)速(su)率,促進了點蝕(shi)坑的(de)快速(su)形成。同時(shi),工作壓力(li)(li)增(zeng)(zeng)(zeng)大時(shi),增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)了點蝕(shi)坑處的(de)應力(li)(li)集中(zhong),促使更(geng)多的(de)點蝕(shi)坑向裂(lie)紋(wen)發展(zhan),并使裂(lie)紋(wen)擴展(zhan)速(su)率加(jia)快。根據裂(lie)紋(wen)擴展(zhan)速(su)率與(yu)溫度的(de)倒(dao)數(shu)(shu)的(de)負數(shu)(shu)呈(cheng)自然指數(shu)(shu)關系可知(zhi),裂(lie)紋(wen)擴展(zhan)速(su)率隨著溫度的(de)升高而(er)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。
五(wu)、總結
浙江至德鋼業有限公司通過慢應(ying)(ying)變速率試(shi)驗方法研(yan)究(jiu)了(le)氯離子環境下(xia)溫度(du)和(he)操作壓力對應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕的(de)影響。分別分析了(le)不同(tong)試(shi)驗參數下(xia)拉伸(shen)曲線的(de)變化、腐(fu)(fu)蝕試(shi)樣的(de)宏觀形(xing)貌和(he)微觀形(xing)貌,結(jie)果表明,隨(sui)著操作壓力和(he)溫度(du)的(de)升高(gao),應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕敏(min)感(gan)性增強;溫度(du)對應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕敏(min)感(gan)性的(de)影響更(geng)大。

