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本帖最后由 曉昀 于 2018-4-12 22:42 編輯
4,、應(yīng)力腐蝕 機(jī)械零件或設(shè)備在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用下,將出現(xiàn)低于材料強(qiáng)度極限的脆性開(kāi)裂,,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備和零件失效的現(xiàn)象稱(chēng)為應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,。
應(yīng)力腐蝕斷口特征:
(1)應(yīng)力腐蝕在宏觀(guān)上屬于脆性斷裂,但是,,從微觀(guān)上能夠觀(guān)察到斷面上仍存在塑性流變,。
(2)斷口灰暗,且端口常有腐蝕產(chǎn)物或腐蝕坑,。而疲勞斷裂的端口是光滑的,,且有光澤。
應(yīng)力腐蝕根據(jù)腐蝕介質(zhì)的主要成分分為氯化物,、氫氧化物,、硝酸鹽、含氧水,,相應(yīng)的腐蝕開(kāi)裂稱(chēng)為氯裂,、堿裂,、硝裂、氧裂,,或者稱(chēng)為X脆(氯脆,、堿脆、硝脆,、氧脆),。
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應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂發(fā)生時(shí),必須同時(shí)滿(mǎn)足應(yīng)力,、環(huán)境,、材料三者的特定條件。
(1)應(yīng)力腐蝕中的“應(yīng)力”必須為:拉應(yīng)力,;,、
(2)環(huán)境條件:一定的材料必須在特定的腐蝕介質(zhì)環(huán)境中,才會(huì)形成應(yīng)力腐蝕,。
比如:石油行業(yè)常見(jiàn)的碳鋼,、低合金鋼在濕硫化氫環(huán)境中發(fā)生的硫化物應(yīng)力腐蝕;
低碳鋼和低合金鋼在苛性堿溶液中的“堿脆”,;
低碳鋼和低合金鋼在含有硝酸根離子介質(zhì)中的“硝脆”,;
奧氏體不銹鋼在含有氯離子介質(zhì)中的“氯脆”;在奧氏體不銹鋼的壓力容器水壓試驗(yàn)的技術(shù)條件中經(jīng)常會(huì)看到這樣一條要求:水壓試驗(yàn)中,,氯離子的含量不應(yīng)超過(guò)25ppm,。.
銅合金在氨氣環(huán)境下的“氨脆”等等。
(3)材料:純金屬不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,,所有合金對(duì)應(yīng)力腐蝕都具有不同程度的敏感性,。而且每一種合金系列都有對(duì)應(yīng)力腐蝕不敏感的合金元素。例如鋁鎂合金系中,,當(dāng)鎂含量大于4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),,對(duì)應(yīng)力腐蝕很敏感,相反,,當(dāng)鎂含量小于4%時(shí),,則無(wú)論熱處理?xiàng)l件如何,均具有抗應(yīng)力腐蝕的能力,。又如鋼中含碳量在0.12%左右,,應(yīng)力腐蝕敏感性最大。
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂與單純機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的開(kāi)裂不同:
(1)它在極低的應(yīng)力下也能產(chǎn)生開(kāi)裂,;它由單純腐蝕引起的開(kāi)裂不同,,腐蝕性極低的介質(zhì)也能引起應(yīng)力腐蝕。也就是說(shuō)應(yīng)力腐蝕是在相當(dāng)溫和的介質(zhì)中和低應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生的,,但是這兩者的聯(lián)合作用產(chǎn)生的破壞作用的破壞性卻是巨大的,。
(2)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的裂紋是在沒(méi)有任何明顯變形和無(wú)任何征兆的情況下發(fā)生的,,裂紋往往深入到金屬內(nèi)部,所以,,這種腐蝕斷裂具有突發(fā)性,。
【注】在同時(shí)存在H2O、H2S的環(huán)境中,,當(dāng)H2S分壓大于或等于0.00035MPa時(shí),,或者同時(shí)存在H2O和H2S的液化石油氣里,當(dāng)液相H2S含量大于等于10x10^-6時(shí),,則稱(chēng)為濕H2S環(huán)境,。
5、縫隙腐蝕
縫隙腐蝕是在電解質(zhì)溶液中(尤其含氯離子的介質(zhì)),,在金屬與金屬,、或非金屬之間的縫隙內(nèi),由于溶液的移動(dòng)受到阻滯,,在縫隙內(nèi)的溶液中氧耗竭后,,氯離子從縫隙外向縫隙內(nèi)移動(dòng);又由于金屬氯化物的水解自催化酸化過(guò)程,,導(dǎo)致鈍化膜的破裂,因而產(chǎn)生與自催化點(diǎn)腐蝕相類(lèi)似的局部腐蝕,�,?p隙腐蝕有可能破壞機(jī)械連接的整體性和密封性,給設(shè)備正常運(yùn)行造成障礙或者零件失效,。
縫隙腐蝕通常發(fā)生在一些電解質(zhì)溶液停滯的縫隙中或者屏蔽的表面內(nèi),,在機(jī)械設(shè)備中,比如法蘭的連接處,,與鉚釘,、螺栓、墊片,、墊圈(特別是橡膠墊圈),、閥座、松動(dòng)的表面沉積物等相接處,,都容易發(fā)生縫隙腐蝕,。即使沒(méi)有氯離子存在,也可能發(fā)生縫隙腐蝕,。
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