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分析应力腐蚀试验的原理以及影响

来源:  发布日期:2020-12-10

江苏容大材料腐蚀检验有限公司开课了,拿起你们的小本本,记起你们的小笔记,认真听讲。这些都是考试的重点呢。今天我们来详情的讲解下应力腐蚀试验的原理及影响!

一、应力腐蚀定义:

材料、机械零件或构件在静应力(主要是拉应力)和腐蚀的共同作用下产生的失现象。它常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中,凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。

应力腐蚀试验

二、应力腐蚀原理:

应力腐蚀是指在拉应力作用下,金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀般均穿过晶粒,即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。应力腐蚀般认为有阳溶解和氢致开裂两种。

常见应力腐蚀的机理是:零件或构件在应力和腐蚀介质作用下,表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳和阴,阳处的金属成为离子而被溶解,产生电流流向阴。由于阳面积比阴的小得多,阳的电流密度很大,进步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用,破坏处逐渐形成裂纹,裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展,而且还能穿过晶粒发展。

三、应力腐蚀的影响:

应力腐蚀过程试验研究表明:当金属加上阳电流时可以加剧应力腐蚀,而加上阴电流时则能停止应力腐蚀。一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。

一般存在拉应力,但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。

对于裂纹扩展速率,应力腐蚀存在临界KISCC,即临界应力强度因子要大于KISCC,裂纹才会扩展。 般应力腐蚀都属于脆性断裂。应力腐蚀的裂纹扩展速率般为10- 6~10-3 mm/min,而且存在孕育期,扩展区和瞬断区三部分。

容易发生应力腐蚀的设备:有热交换器、冷却器、蒸汽发生器、送风机、干燥机和锅炉、石油管道,以及在各类腐蚀环境下服役的设备及材料等。