正航儀器應(yīng)力腐蝕體系
有關(guān)應(yīng)力腐燭的歷史較早可以追溯到十九世紀(jì)后期,當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)黃銅彈殼在儲(chǔ)存過程 中經(jīng)常開裂,而且在雨季特別頻繁,所以人們就稱之為“季節(jié)性破裂”(Season Cracking), 簡(jiǎn)稱季裂。直至1918年,Bassett等人研究發(fā)現(xiàn),這種黃銅的季節(jié)性破裂的環(huán)境因素是
材料
低碳鋼 高強(qiáng)度低合金鋼 不銹鋼鋼 奧氏體不誘 招合金 銅合金 鈦合金
潮濕空氣中含有微量的氨,而且彈殼存在冷加工時(shí)引起了殘余應(yīng)力,于是建議將這種破 裂現(xiàn)象改名為“腐燭破裂”。除了此”之外,人們還發(fā)現(xiàn):柳制的蒸汽鍋爐的爆炸事故 與柳接部位縫隙內(nèi)的氛氧化鈉有關(guān),便稱之為低碳鋼在濃減溶液中的“滅脆”。到了二 十世紀(jì)初期,又有人發(fā)現(xiàn)鍋合金在潮濕大氣中的應(yīng)力腐燭以及低碳鋼在硝酸鹽溶液中的 應(yīng)力腐燭。二十世紀(jì)30年代,隨著奧氏體不繡鋼逐漸引入化學(xué)工業(yè),人們發(fā)現(xiàn)不誘鋼 在熱濃氯化物水溶液中也存在應(yīng)力腐燭破裂的現(xiàn)象。酸性油氣田的開發(fā),引起了人們對(duì) 鋼材在硫化氫環(huán)境介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕的重視,并進(jìn)行大量的研究工作。表1.2列出了幾種 常見的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)體系(15_19)
表1.2常見應(yīng)力腐燭材料-介質(zhì)體系 11 The common metal materials-environment system
腐蝕介質(zhì)
H2S水溶液、NaOH溶液、確酸及硝酸鹽溶液、OhCOHW溶液 H2S水溶液、含cr溶液 HaS水溶液、含cr溶液、連多硫酸、氣氧化物溶液 Ffcs水溶液、含cr溶液、連多硫酸、里氧化物、髙溫高壓水 潮濕空氣、含cr溶液、海水 含NH/溶液、親鹽溶液、50^氣體 含cr溶液、甲醇、固態(tài)氯化物(溫度高于29(rc)、發(fā)煙硝酸
產(chǎn)生應(yīng)力腐燭基本條件有3個(gè),分別是:材料因素、環(huán)境因素和力學(xué)因素。材料因 素即敏感的合金,是指有一定的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的鋼材,對(duì)一些介質(zhì)存在應(yīng)力腐燭 敏感性。理論上講,純凈的金屬不可能產(chǎn)生應(yīng)力腐燭,因?yàn)榧儍舻慕饘僭诟癄T介質(zhì)中是 不可能形成引起電化學(xué)腐蝕的微電池的。但是,金屬中只要含有微量的雜質(zhì),就足以引 起應(yīng)力腐蝕破裂,環(huán)境因素是說指定的介質(zhì)對(duì)某一敏感合金而言,即必須有一個(gè)或一些 特定介質(zhì)與之匹配,才能發(fā)生應(yīng)力腐蝕。如表1.2所示,既沒有對(duì)任何介質(zhì)都敏感的鋼 材,也沒有能引起任何鋼材均產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂的介質(zhì)。而力學(xué)因素說的是如果構(gòu)件的 應(yīng)力沒有達(dá)到一定的水平,即使有敏感的材料和特定的介質(zhì)配合,也不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐燭 開裂現(xiàn)象。這種應(yīng)力可以是整體的,也可以是局部的,同時(shí)包括由外部載荷引起的應(yīng)力 和內(nèi)部應(yīng)力。一直以來,人們普遍認(rèn)為只有拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐燭,最近研究結(jié)果表明, 壓應(yīng)力在某些情況下也可以產(chǎn)生應(yīng)力腐燭(2q)
圖1.2影響應(yīng)力腐燭的三個(gè)基本條件 Fig. 1.2 Three factors influencing the SCC
圖1.2表示了產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的三個(gè)基本條件:材料因素、環(huán)境因素和力學(xué)因素之間 關(guān)系,應(yīng)力腐燭實(shí)際上是上述三個(gè)條件的交集。