應力腐蝕是怎樣產生的?應力腐蝕特點是什么?
應力腐蝕是怎樣產生的?有什么預防措施?
金屬材料在靜拉應力和腐蝕介質同時作用下所引起的破壞作用,稱為應力腐蝕。
產生應力腐蝕的原因,首先是由于內應力使鋼材增加了內能,處于應力狀態下的鋼材的化學穩定性必然會降低,從而降低了電極電位,內應力愈大,化學穩定性愈差,電極電位愈低。所以應力大的區域就成為陽極,其次應力(特別是表示拉應力)破壞了金屬表面的保護膜,保護膜破壞后形成裂縫,裂縫處就成為陽極,其他無應力的區域則為陰極,成為腐蝕電池,加速腐蝕。奧氏體不銹鋼對應力腐蝕是比較敏感的,較易發生。這可能是和它容易產生滑移及孿晶有關。
由于在滑移帶和孿晶界應力集中,易遭受腐蝕破壞,裂縫一般都是穿晶的,也有在晶間發生的,由于這種應力腐蝕所產生的裂紋呈刀口狀,所以也稱為刀口腐蝕。奧氏體不銹鋼形成刀口腐蝕的原因,除了焊縫有不均勻的應力以外,還由于焊縫在焊接后的冷卻過程中,從奧氏體中析出了鉻的碳化物,使晶界貧鉻,刀口腐蝕就發生在焊縫區或熱影響區里,而熱影響區內某一段的溫度很可能就是奧氏體中鉻的碳化物出的敏化溫度(450~8500C),這樣就使得晶界貧鉻,發生晶間裂縫。

什么是應力腐蝕開裂,其特點是什么?
應力腐蝕開裂是指受拉伸應力作用的金屬材料在某些特殊的介質條件下由于腐蝕和應力的協同作用而發生的脆性斷裂。 應力腐蝕斷裂有如下三個主要特征必須有應力特別是拉伸應力分量的存在體系是特定的只有某些金屬—介質的組合才發生應力腐蝕斷裂腐蝕斷裂速度約在10-3∽10-1cm/h數量級的范圍內。 應力腐蝕斷裂的斷口一般為脆斷型斷裂前事先沒有任何特征所以危害性極大。
什么是金屬應力腐蝕開裂 金屬材料的應力腐蝕開裂,是指在靜拉伸力和腐蝕介質的共同作用下導致腐蝕開裂的現象。它與單純由應力造成的破壞不同,這種腐蝕在極低的應力條件下也能發生;它與單純由腐蝕引起的破壞也不同,腐蝕性極弱的介質也能引起腐蝕開裂。它往往是沒有先兆的進展迅速的突然斷裂,容易造成嚴重的事故。因此它是一種危害性極大的破壞形式。 按照裂紋發展過程的電化學反應,可以把應力腐蝕分為兩個基本類別:陽極反應敏感型和陰極反應敏感型。
陽極反應敏感型應力腐蝕,是指這類應力腐蝕裂紋的形成和發展過程是以裂紋處金屬的陽極溶解為基礎的,裂紋的成長速度也由金屬陽極溶解速度決定。 陰極反應敏感型應力腐蝕,是指這類應反應過程中由于陰極吸氫而造成的脆性破壞,它也稱為氫脆型應力腐蝕,也稱氫脆。 通常說的應力腐蝕,指的是陽極反應敏感型應力腐蝕。金屬材料發生應力腐蝕的特征,可從四個方面說明
1、應力產生應力俯視的應力主要是其中的靜態部分,它可以是外加載荷或裝配力(例如擰螺栓的力、脹接力等)引起的應力,也可以是構件在加工、熱處理、焊接等過程中產生的內應力。不管來源如何,導致應力腐蝕開裂的應力必須有拉伸應力的成分,壓縮應力是不會引起應力腐蝕開裂的。此外,這種應力通常是比較輕微的。如果不是在腐蝕環境中,這樣小的應力是不會使構件發生機械性的破壞。構成破壞的應力值要根據材料、腐蝕介質等具體情況來確定。
2、腐蝕介質產生應力腐蝕的材料和介質并不是任意的,只有二者是某種組合時才會發生應力腐蝕。引起普通鋼應力腐蝕的腐蝕介質有:氫氧化物溶液;含有硝酸鹽、碳酸鹽、硫化氫的水溶液;海水,硫酸-硝酸混合液;融化的鋅、鋰;熱的三氯化鐵溶液;液氨。引起奧氏體不銹鋼應力腐蝕的介質有:酸性和中性的氯化物溶液;海水;熔融氯化物;熱的氟化物溶液;日的氫氧化物溶液。
3、材料一般認為極純的金屬不產生應力腐蝕破壞,只有在合金或含有雜質的金屬中才會發生。
4、破壞過程 a.孕育階段。這是在應力腐蝕裂紋產生前的一段時間,為裂紋的成核作準備。 b.裂紋穩定擴展階段。在應力和腐蝕介質的聯合作用下,裂紋緩慢擴展 c.裂紋失穩擴展階段。這是最后的機械性破壞。 另外,金屬材料的應力腐蝕破裂還有一個特點是金屬的開裂與金屬本身厚度無關。常見的厚度大腐蝕也慢(均勻腐蝕)的情況在這里不適用。因此,靠增加金屬厚度來延緩應力腐蝕破裂幾乎是無效的。
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