詳解應(yīng)力腐蝕

1、詳解應(yīng)力腐化機(jī)械設(shè)備零件在應(yīng)力(拉應(yīng)力)和腐化介質(zhì)的聯(lián)合作用下，將出現(xiàn)低于資料強(qiáng)度極限的脆性開裂現(xiàn)象，以致設(shè)備和零件無效，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力腐化開裂(簡稱SCC)。依照介質(zhì)的主要成分為氯化物、氫氧化物、硝酸鹽及含氧水等，而分別稱為氯裂(氯脆或氯化物開裂)、堿裂(堿脆)、硝裂(硝脆)及氧裂(氧脆)等。應(yīng)力腐化開裂與單純由機(jī)械應(yīng)力造成的開裂不同樣，它在極低的負(fù)荷應(yīng)力下也能產(chǎn)生開裂；它與單純由腐化引起的開裂也不同樣，腐化性極弱的介質(zhì)也能引起應(yīng)力腐化開裂。其全面腐化常常很輕，而且沒有變形預(yù)兆，即發(fā)生突然斷裂，應(yīng)力腐化是工業(yè)生產(chǎn)中危害性最大的一種惡性腐化種類。由應(yīng)力腐化而引起的裂紋是在沒有任何明顯宏觀變形

2、更無任何征兆的情況下發(fā)生的，所以其破壞擁有突發(fā)性。裂紋常常又深入到金屬內(nèi)部，一旦發(fā)生也很難修復(fù)，有時只能整臺設(shè)備報廢。碳鋼及低合金鋼在濕度較大的硫化氫環(huán)境中易發(fā)生硫化物應(yīng)力腐化，對石油、石化工業(yè)裝備的安全運(yùn)行構(gòu)成很大的威脅。對低濃度硫化氫環(huán)境，可經(jīng)過凈化材質(zhì)、大幅度降低S、P含量，改進(jìn)資料組織結(jié)構(gòu)等措施，對應(yīng)力腐化起到有效控制作用。一、形成應(yīng)力腐化裂紋的基本條件以下:(1)金屬資料是合金也包括微量元素的合金，純金屬一般不發(fā)生應(yīng)力腐化裂紋；(2)材質(zhì)與腐化介質(zhì)的般配其實(shí)不是任何金屬資料與任何介質(zhì)都能產(chǎn)生應(yīng)力腐化裂紋，它們有必然的般配關(guān)系；(3)必定存在拉應(yīng)力，拉應(yīng)力可以是工作應(yīng)力和焊接節(jié)余應(yīng)力。

3、焊接節(jié)余應(yīng)力平時在焊縫及近縫區(qū)為拉應(yīng)力，有時高達(dá)資料的信服點(diǎn)。所以即使焊接結(jié)構(gòu)不承受載荷，只要材質(zhì)與腐化介質(zhì)吻合般配關(guān)系也會引起應(yīng)力腐化裂紋。二、應(yīng)力腐化的發(fā)生條件和特色：(1)必定是拉應(yīng)力；(2)構(gòu)成必然資料發(fā)生應(yīng)力腐化的環(huán)境介質(zhì)是特定的；(3)應(yīng)力腐蝕破裂速度遠(yuǎn)大于其他局部腐化速度，但比純力學(xué)(機(jī)械)斷裂速度小得多；(4)應(yīng)力腐化斷裂，常在無明顯預(yù)兆的情況下突然發(fā)生，故其危害性極大；(5)裂紋形態(tài)有晶間型、穿晶型和混雜型3種；(6)斷口面貌，宏觀上屬于脆性斷裂，其微觀上可觀察到斷面上仍有塑性流變印跡。三、依照應(yīng)力加載的方法不同樣，應(yīng)力腐化試驗(yàn)方法主要分為四類：恒變形法：恩賜試樣必然的變形，

4、對其在試驗(yàn)環(huán)境中的開裂敏感性進(jìn)行評定；(2)恒載荷法：即把單軸拉伸型的試樣沿軸向施加應(yīng)力,在腐化介質(zhì)中試驗(yàn),比較斷裂時間的長短,或利用應(yīng)力與斷裂時間的關(guān)系曲線,來提出應(yīng)力腐化開裂的臨界應(yīng)力scc；(3)慢應(yīng)變速率法：是在特地設(shè)計的慢應(yīng)變速率應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)上，使試樣在腐化介質(zhì)中以必然的應(yīng)變速度拉伸，直至斷裂。解析試樣的破斷情況和斷口特色等，以評定其應(yīng)力腐化開裂敏感性；(4)斷裂力學(xué)法：使用楔形張開加載型試樣進(jìn)行研究，以起初制有裂紋的試樣賜予各種K值，測定裂紋停止擴(kuò)展的臨界值KISCC。其標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T4157-2006金屬抗硫化物應(yīng)力腐化開裂恒負(fù)荷拉伸試驗(yàn)方法GB/T17898-1999不銹鋼在沸騰氯化鎂溶液中應(yīng)力腐化試驗(yàn)方法GB/T10126-2002鐵-鉻-鎳合金在高溫水中應(yīng)力腐化試驗(yàn)方法四、可產(chǎn)生應(yīng)力腐化破壞的金屬資料環(huán)境的組合主要有以下幾種：(1)對碳鋼和低合金鋼，介質(zhì)有堿液，硝酸鹽溶液，無水液氨，濕硫化氫，醋酸等；(2)對奧式體不銹鋼，介質(zhì)有氯離子，氯化物+蒸汽，硫化氫，堿液等；(3)對含鉬奧式體不銹鋼，介質(zhì)有堿液，氯化物水溶液，硫酸+硫酸銅的水溶液等；(4)對黃銅，介質(zhì)有氨氣及溶液，氯化鐵，濕二氧化硫等；(5)對鈦，介質(zhì)有含鹽酸的甲醇或乙醇，熔融氯化鈉等；(6)對鋁，介質(zhì)有濕硫化氫，含