影響(xiang)香蕉視頻app在線觀看:不銹鋼材料(liao)應力(li)(li)腐蝕的(de)因(yin)(yin)素(su)(su)眾多,在(zai)過去幾(ji)十年里,研(yan)(yan)究人員采用不同的(de)試驗方法(fa)(fa)對力(li)(li)學因(yin)(yin)素(su)(su)、環境因(yin)(yin)素(su)(su)、材料(liao)因(yin)(yin)素(su)(su)等已經(jing)做了(le)大量(liang)的(de)研(yan)(yan)究,并取得(de)了(le)非常有價值的(de)成果。為(wei)了(le)研(yan)(yan)究各(ge)影(ying)(ying)響因(yin)(yin)素(su)(su)的(de)影(ying)(ying)響程度,人們采用灰色關(guan)聯理論、耶茨算(suan)法(fa)(fa)以及正交(jiao)試驗設計(ji)等方法(fa)(fa)對各(ge)因(yin)(yin)素(su)(su)的(de)顯著性進行分析。但(dan)是(shi),現實中多起(qi)因(yin)(yin)香蕉視頻app在線觀看:奧氏體不銹鋼應力腐蝕引(yin)起的(de)事故顯(xian)示,環(huan)境壓(ya)力對(dui)奧氏體不銹鋼香蕉視頻app在線觀看:應力腐蝕產生較大影響(xiang),而前人的(de)研究很少涉及,故筆者針(zhen)對(dui)上述因素對(dui)奧氏體不銹鋼應力腐蝕的(de)影響(xiang)展開(kai)研究,探尋上述因素對(dui)奧氏體不銹鋼應力腐蝕的(de)影響(xiang)規律,為(wei)防止類似事故的(de)發生提供試驗和理(li)論基礎。
一、應力腐(fu)蝕試驗方法(fa)
研(yan)究(jiu)應(ying)力腐(fu)蝕的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)有多種(zhong),根據所(suo)研(yan)究(jiu)材(cai)料、環境、應(ying)力狀態(tai)及研(yan)究(jiu)目的(de)(de)選擇適當(dang)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)至關重要(yao)。按照加載方(fang)式不同,應(ying)力腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)驗(yan)可分(fen)為恒變(bian)形法(fa)、恒載荷法(fa)和(he)慢(man)應(ying)變(bian)速(su)(su)率拉伸(shen)法(fa),采用(yong)(yong)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣一般分(fen)為三(san)類:光(guang)滑試(shi)(shi)(shi)樣、帶缺(que)口試(shi)(shi)(shi)樣和(he)預(yu)制裂紋試(shi)(shi)(shi)樣。光(guang)滑試(shi)(shi)(shi)樣主要(yao)用(yong)(yong)來研(yan)究(jiu)應(ying)力腐(fu)蝕破裂的(de)(de)敏感性;帶缺(que)口試(shi)(shi)(shi)樣是模擬金屬(shu)材(cai)料中的(de)(de)宏觀裂紋以研(yan)究(jiu)材(cai)料的(de)(de)應(ying)力腐(fu)蝕敏感性;預(yu)制裂紋試(shi)(shi)(shi)樣是預(yu)先(xian)在試(shi)(shi)(shi)樣上加工出(chu)缺(que)口并經(jing)疲勞處理產生裂紋,常用(yong)(yong)來測量(liang)應(ying)力腐(fu)蝕臨界應(ying)力強度因子及裂紋擴展速(su)(su)率。常用(yong)(yong)的(de)(de)應(ying)力腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)如下:
1. 恒(heng)變形法
恒(heng)變(bian)(bian)形法是通過(guo)拉伸或(huo)彎曲使試樣變(bian)(bian)形而產生拉應力(li),利(li)用具(ju)有足(zu)夠剛(gang)性的框架維持這種變(bian)(bian)形或(huo)者(zhe)直(zhi)接采用加力(li)框架,保證試樣變(bian)(bian)形恒(heng)定的應力(li)腐(fu)蝕試驗方(fang)法。這種加載方(fang)式(shi)往往用于模(mo)擬工程構件(jian)中的加工制(zhi)造(zao)應力(li)狀(zhuang)態。恒(heng)變(bian)(bian)形法又可分為彎梁(liang)法、C形環(huan)法、U形彎曲法和音(yin)叉型法。
恒變形試(shi)(shi)驗(yan)法的優點是:裝置簡單、試(shi)(shi)樣緊湊(cou)、操作(zuo)(zuo)方便(bian)、可以定性(xing)地獲(huo)得材料(liao)應(ying)力腐(fu)蝕敏感性(xing)。缺點是:不能(neng)準確測定應(ying)力值(zhi);試(shi)(shi)驗(yan)過程中,伴隨(sui)裂(lie)紋(wen)(wen)發展(zhan),往(wang)往(wang)會出現某種弛豫作(zuo)(zuo)用(yong),從而導(dao)致試(shi)(shi)樣承(cheng)受的應(ying)力下降(jiang),使得裂(lie)紋(wen)(wen)的發展(zhan)減緩或(huo)停止,顯著影響試(shi)(shi)樣的斷裂(lie)時間,甚至可能(neng)觀察不到試(shi)(shi)樣斷裂(lie)。
2. 恒載荷法
恒(heng)載(zai)荷法(fa)(fa)是利用砝碼、力(li)(li)矩(ju)、彈簧等對試(shi)樣施(shi)加(jia)(jia)一定載(zai)荷以實(shi)現應(ying)力(li)(li)腐蝕試(shi)驗,這(zhe)種加(jia)(jia)載(zai)方式往往用于模(mo)擬工程構件可能受到的工作(zuo)應(ying)力(li)(li)或(huo)加(jia)(jia)工應(ying)力(li)(li)。恒(heng)載(zai)荷法(fa)(fa)雖然載(zai)荷是恒(heng)定的,但(dan)試(shi)樣在暴(bao)露過程中由于腐蝕和產生(sheng)裂紋使其截面積不斷減(jian)小,從而使斷裂面上的有(you)效應(ying)力(li)(li)不斷增大。
目(mu)前,應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)環(huan)測(ce)試(shi)系統是最(zui)常(chang)見的(de)恒載荷(he)試(shi)驗設備,操作(zuo)簡單,精度(du)相(xiang)對較高。美國CORTEST 公(gong)司生(sheng)產的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)環(huan)測(ce)試(shi)系統的(de)測(ce)試(shi)單元(yuan)的(de)載荷(he)范圍最(zui)高可達1700MPa,這種測(ce)試(shi)單元(yuan)可以與標準(zhun)耐熱玻璃容器(qi)、高溫容器(qi)或能承受13.6MPa、溫度(du)200℃的(de)高溫高壓容器(qi)配套使用。每一(yi)個(ge)單獨標定的(de)CORTEST應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)環(huan)都相(xiang)應(ying)(ying)(ying)(ying)帶有一(yi)張轉換表,用于準(zhun)確(que)確(que)定試(shi)樣的(de)載荷(he),如圖2-1所示。應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)環(huan)為(wei)試(shi)樣提供(gong)持久不(bu)變(bian)的(de)單向(xiang)拉伸(shen)載荷(he)。應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)環(huan)的(de)撓度(du)由千分表測(ce)定,并可與刻度(du)盤上的(de)指(zhi)示相(xiang)核對。
3. 慢應變速率(lv)拉伸法
慢應變(bian)速(su)率(lv)試驗(yan)(yan)(slow strain rate testing,SSRT),是(shi)(shi)在一定(ding)環(huan)境中將拉伸試件放人特制的(de)慢應變(bian)速(su)率(lv)試驗(yan)(yan)機(ji)中,以恒定(ding)不變(bian)的(de)相(xiang)當緩慢的(de)應變(bian)速(su)度通過試驗(yan)(yan)機(ji)把載荷施加到試件,直(zhi)至(zhi)拉斷(duan)。由于(yu)(yu)它(ta)具有可(ke)大大縮短應力腐蝕試驗(yan)(yan)周期,并且可(ke)以采(cai)用(yong)(yong)光滑(hua)小試樣等一系(xi)列優(you)點,因(yin)而(er)被廣泛應用(yong)(yong)于(yu)(yu)應力腐蝕研究,特別是(shi)(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)研究各(ge)種環(huan)境因(yin)素對應力腐蝕的(de)影響。
慢(man)應(ying)變速(su)率試(shi)(shi)驗結果通常與(yu)在不(bu)發生應(ying)力(li)腐蝕的惰(duo)性(xing)介(jie)質(如油或(huo)空氣)中的試(shi)(shi)驗結果進行(xing)比較,以兩者在相同(tong)溫度和應(ying)變速(su)率下(xia)的試(shi)(shi)驗結果的相對(dui)值表征應(ying)力(li)腐蝕的敏感性(xing)。主要有以下(xia)幾(ji)個評定指標:
a. 塑(su)性損失
以延伸(shen)率(lv)(lv)δ和斷面收縮率(lv)(lv)Z作為參(can)數,計算得到應力腐蝕敏(min)感性(xing)指數F(δ)和F(Z),其值(zhi)越大(da),表示應力腐蝕敏(min)感性(xing)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(zai)荷
試(shi)樣(yang)在拉伸過程(cheng)中載荷(he)達到的最大值(zhi)。對脆性材料,往(wang)往(wang)用這個指標來衡(heng)量,特(te)別(bie)是當(dang)應力還(huan)在彈性范圍內試(shi)樣(yang)就已滯后斷裂時,用最大載荷(he)作為(wei)判(pan)據就更合理。由最大載荷(he)表征的應力腐蝕敏感性指數(shu)為(wei):
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(gong)
應(ying)(ying)力-應(ying)(ying)變(bian)曲線圖中,曲線與橫軸圍成的面積(ji)為試(shi)樣(yang)斷(duan)裂時的內積(ji)功(gong)。惰性(xing)介質和(he)腐蝕(shi)介質試(shi)驗中內積(ji)功(gong)差別越(yue)大(da),應(ying)(ying)力腐蝕(shi)敏感性(xing)也越(yue)大(da)。應(ying)(ying)力腐蝕(shi)敏感性(xing)指數F(A)定義(yi)為:
式(shi)中,A0、A分別為試樣在惰性介質和腐蝕介質中的內積功(gong)。
e. 斷裂(lie)應力(li)σe
在腐蝕介質(zhi)中和(he)惰性(xing)介質(zhi)中的斷裂應力比值愈小,應力腐蝕敏感性(xing)就愈大。
f. 斷口形貌
對大多數壓力(li)容器鋼材,在惰性(xing)介質中(zhong)斷(duan)(duan)(duan)裂后將獲得韌窩性(xing)斷(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou),而(er)在腐(fu)(fu)蝕介質中(zhong),拉(la)斷(duan)(duan)(duan)后往(wang)往(wang)獲得脆性(xing)斷(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)。其中(zhong)脆性(xing)斷(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)比(bi)例(li)愈(yu)高,則應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕愈(yu)敏(min)感(gan)。如(ru)介質中(zhong)拉(la)斷(duan)(duan)(duan)后斷(duan)(duan)(duan)面存在二(er)次(ci)裂紋,也可以用二(er)次(ci)裂紋的(de)長度和數量來衡(heng)量應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕的(de)敏(min)感(gan)性(xing)。
二、試驗設計
以S32168不銹鋼(gang)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(yan)結果
1. 腐蝕拉伸曲線(xian)
圖2-3(a)~(e)是試樣(yang)在不(bu)同(tong)溫度和操作壓力(li)的腐(fu)蝕拉(la)伸曲線(xian),為便于分析,將5條曲線(xian)繪制在同(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. 應力腐蝕(shi)敏感性(xing)分(fen)析
以塑性(xing)損失中的(de)斷面(mian)收縮率表(biao)示的(de)應力(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)指數(shu)F(Z)表(biao)示試(shi)樣在不同環境下(xia)的(de)應力(li)腐蝕(shi)敏感性(xing),將每種環境下(xia)的(de)試(shi)驗結果求平均值,如表(biao)2-3所示,可知不同溫度條件下(xia)介質壓力(li)對(dui)應力(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)的(de)影響。
圖(tu)2-4描(miao)述了不同環(huan)境中應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)(xing)指數(shu)的變(bian)化情況,從圖(tu)中可以看(kan)出,溫度和壓力(li)(li)升高(gao)都能(neng)提(ti)高(gao)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)(xing)。25℃時,應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)(xing)指數(shu)很小;150℃時,隨(sui)著介(jie)質壓力(li)(li)的增大應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)(xing)略有升高(gao)。260℃時,介(jie)質壓力(li)(li)的變(bian)化對(dui)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)(xing)的影響明顯(xian)增大。
3. 腐蝕形貌與斷口(kou)分析
拉斷后的(de)(de)試樣(yang)(yang)如(ru)圖(tu)2-5所示(shi)。宏(hong)觀(guan)觀(guan)察發現(xian):0~3號試樣(yang)(yang)拉斷后,試樣(yang)(yang)表(biao)面光澤,與實驗(yan)之前的(de)(de)表(biao)面比較(jiao),基本相(xiang)同,觀(guan)察不到被腐蝕(shi)的(de)(de)痕跡,如(ru)圖(tu)2-5(a)~(d)所示(shi);4號、5號試樣(yang)(yang),試驗(yan)后表(biao)面呈(cheng)棕(zong)色,氧化嚴重,5號試樣(yang)(yang)表(biao)面還附著(zhu)有(you)腐蝕(shi)產物。
采用掃描電鏡(SEM)對試(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近圓柱面腐(fu)蝕(shi)(shi)形貌進行觀(guan)察。1~3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)表(biao)面比(bi)(bi)較光滑,保持原有的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬色,頸縮比(bi)(bi)較嚴重,如圖(tu)2-6(a)、(c)、(e)所示(shi)。4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)表(biao)面呈棕色,氧化嚴重,斷(duan)(duan)口(kou)(kou)頸縮很小,如圖(tu)2-6(g)、(i)所示(shi)。在(zai)1號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近觀(guan)察到少量(liang)的(de)(de)(de)(de)點蝕(shi)(shi)坑[圖(tu)2-6(b)],而(er)2號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)側(ce)面的(de)(de)(de)(de)點蝕(shi)(shi)坑數量(liang)明顯增加[圖(tu)2-6(d)]。3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近存在(zai)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)小裂(lie)(lie)紋(wen),并且裂(lie)(lie)紋(wen)走(zou)向(xiang)基本與拉伸(shen)(shen)方(fang)向(xiang)垂直[圖(tu)2-6(f)].4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)附(fu)近表(biao)面因(yin)被氧化而(er)存在(zai)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)凹坑和(he)突起,與4號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)比(bi)(bi)較,5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)尺寸明顯增加。與1號(hao)(hao)、2號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)和(he)3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)相比(bi)(bi),4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)在(zai)拉伸(shen)(shen)過程(cheng)中(zhong)表(biao)現出明顯的(de)(de)(de)(de)脆性斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)特(te)征,這說明溫(wen)度對應力腐(fu)蝕(shi)(shi)有重要的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。
25℃、1MPa環(huan)境(jing)(jing)下的(de)斷(duan)口(kou)形(xing)貌如圖(tu)2-7所示。1號試樣斷(duan)口(kou)為(wei)(wei)半杯狀(zhuang)形(xing)貌,分為(wei)(wei)剪切唇區、放射(she)區和纖維區,纖維區中(zhong)韌窩較多且體積大,試樣以韌性斷(duan)裂(lie)為(wei)(wei)主(zhu),未(wei)發現二次裂(lie)紋,說明在(zai)此環(huan)境(jing)(jing)中(zhong)S32168不銹鋼的(de)應力腐蝕敏感性較低。
150℃、1.6MPa環境下的斷(duan)口形貌如圖2-8所示。試樣(yang)2斷(duan)口也包(bao)含三個區(qu)(qu),纖維區(qu)(qu)面積大,韌窩(wo)多,過渡區(qu)(qu)有少量臺階,該(gai)環境下仍(reng)以韌性斷(duan)裂(lie)為主,但出現(xian)應(ying)力腐蝕(shi)斷(duan)裂(lie)的特征,說明在此環境下試樣(yang)的應(ying)力腐蝕(shi)敏感性升高。
150℃、11MPa環境下的斷(duan)口形(xing)(xing)貌如圖2-9所示。與2號(hao)試樣(yang)比較,3號(hao)試樣(yang)斷(duan)口中剪切唇區的面積減(jian)小,在(zai)靠近斷(duan)口邊緣(yuan)部位出(chu)現準解理斷(duan)裂形(xing)(xing)貌,此時,應力腐蝕敏感(gan)性隨操作(zuo)壓力的升(sheng)高(gao)略有升(sheng)高(gao)。
260℃、4.6MPa環境(jing)下的斷口形(xing)貌如圖2-10所示。4號試樣斷口較(jiao)平(ping)整,剪切唇區面積很小,韌窩少且體積小,斷口外緣(yuan)呈現出(chu)扇形(xing)形(xing)貌,并存(cun)在一(yi)定量的腐(fu)(fu)蝕產(chan)物。整個斷口表(biao)現出(chu)準解理斷裂的特(te)點,應(ying)力腐(fu)(fu)蝕敏感性明顯(xian)增強。
260℃、11MPa環(huan)境下的斷(duan)(duan)口(kou)(kou)形貌(mao)如(ru)圖2-11所示。與4號試(shi)樣(yang)比較(jiao),5號樣(yang)的斷(duan)(duan)口(kou)(kou)不(bu)平整,仍表現為(wei)脆性(xing)斷(duan)(duan)裂,斷(duan)(duan)口(kou)(kou)邊(bian)緣存在準(zhun)解(jie)理(li)斷(duan)(duan)裂區,并且含有量的二次裂紋,在此環(huan)境下,S32168鋼應力腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)更(geng)高。
根據上述(shu)拉伸試(shi)驗數(shu)據、斷口(kou)和(he)表面(mian)微觀形貌(mao)分(fen)析(xi),可以確(que)定在1~11MPa壓(ya)力范圍和(he)25~150℃溫(wen)(wen)度范圍內,介質(zhi)壓(ya)力對應力腐蝕敏感性影響較小;在260℃時(shi),介質(zhi)壓(ya)力對應力腐蝕敏感性影響較大。當(dang)應力腐蝕敏感性增加(jia)(jia)時(shi),試(shi)樣表面(mian)的點(dian)蝕數(shu)量增多,裂紋萌生于點(dian)蝕坑的現象(xiang)越來越明顯。分(fen)析(xi)認為(wei),在相同的應變速率下(xia),當(dang)溫(wen)(wen)度和(he)壓(ya)力升高(gao)時(shi),金屬溶(rong)解速率增加(jia)(jia),促進了裂紋的萌生和(he)擴展。
四、溫(wen)度和工作壓力對應力腐蝕開(kai)裂影(ying)響(xiang)機理(li)
通過上(shang)文對試(shi)樣微(wei)觀斷口的(de)分析得出,隨溫(wen)(wen)度的(de)升高(gao),S32168不銹鋼應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)敏感性增加。已有(you)研究表(biao)明,S32168不銹鋼在(zai)(zai)酸性氯(lv)離子溶液中(zhong)的(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)(lie)也(ye)是由陽極溶解引起的(de),而且(qie)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋往往起源于點蝕(shi)。不銹鋼材料在(zai)(zai)室(shi)溫(wen)(wen)下形(xing)成的(de)氧化(hua)膜(mo)很薄(bo)且(qie)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)保護性,但在(zai)(zai)溫(wen)(wen)度升高(gao)時氧化(hua)膜(mo)保護性降低。
工作(zuo)壓力(li)(li)在試樣表(biao)面產生的(de)(de)是壓應(ying)(ying)力(li)(li),垂直作(zuo)用于拉伸(shen)方向(xiang)。321不銹鋼在酸性氯離子溶(rong)液(ye)中的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)開裂也(ye)是由(you)電(dian)化學腐蝕(shi)引起的(de)(de)。由(you)于應(ying)(ying)力(li)(li)狀態對腐蝕(shi)電(dian)位的(de)(de)影響并不大,壓應(ying)(ying)力(li)(li)作(zuo)用下(xia)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)電(dian)化學條(tiao)件仍然具備,則壓應(ying)(ying)力(li)(li)同樣能(neng)引起滑移(yi)。金屬發生塑性變形時陽(yang)極電(dian)流的(de)(de)動力(li)(li)學方程如下(xia):
由于工作壓力的(de)(de)(de)(de)存在,使試(shi)樣表面位錯(cuo)增加,增大(da)了(le)表面局(ju)(ju)部塑性變(bian)形(xing)和金(jin)屬中的(de)(de)(de)(de)剩余(yu)壓力,進(jin)而引起局(ju)(ju)部陽極電流的(de)(de)(de)(de)增大(da)。陽極電流的(de)(de)(de)(de)增大(da),加快(kuai)了(le)局(ju)(ju)部腐(fu)蝕速率,促(cu)進(jin)了(le)點(dian)(dian)蝕坑的(de)(de)(de)(de)快(kuai)速形(xing)成。同時,工作壓力增大(da)時,增加了(le)點(dian)(dian)蝕坑處的(de)(de)(de)(de)應力集中,促(cu)使更(geng)多的(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)蝕坑向裂紋發展(zhan)(zhan)(zhan),并使裂紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)速率加快(kuai)。根據裂紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)速率與溫度的(de)(de)(de)(de)倒數(shu)的(de)(de)(de)(de)負數(shu)呈自然(ran)指數(shu)關系可知,裂紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)速率隨著溫度的(de)(de)(de)(de)升高(gao)而增加。
五、總結
浙江至德鋼業有限(xian)公司通過慢應(ying)變速率試驗(yan)(yan)方法研究了氯離子環境下溫度(du)和(he)操(cao)(cao)作(zuo)壓力(li)對應(ying)力(li)腐(fu)蝕的影(ying)響。分別分析了不同試驗(yan)(yan)參(can)數下拉伸(shen)曲線的變化、腐(fu)蝕試樣的宏觀形(xing)貌和(he)微觀形(xing)貌,結(jie)果表明,隨著操(cao)(cao)作(zuo)壓力(li)和(he)溫度(du)的升高,應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing)增強;溫度(du)對應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing)的影(ying)響更(geng)大。