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影響應力腐蝕開裂的因素有哪些

来源:欧洲杯网上在哪买球钢业 日期:2021-05-23 23:48:12 人气:68

  應力腐蝕的主要影响因素可以分为以下三种:①. 合金成分及有关的冶金因素;②. 力学因素;③. 环境因素。这三者的组合构成了庞大的合金-环境系统。图1.2表示了产生應力腐蝕的三个基本条件-材料因素、环境因素和力学因素之间的关系,即應力腐蝕是上述三个基本条件的交集。


图 2.jpg


一、合金成分及有關的冶金因素


 杂质元素对钢的應力腐蝕敏感性影响很大。纯铁或低碳钢中去除碳、氮后,在硝酸盐中均不发生應力腐蝕。纯铁中含氮量达0.43%时,應力腐蝕抗力明显下降。氮对不锈钢有类似的有害作用。在Fe-20Cr-18Ni不锈钢中含氮量大于30x10-6可使氯脆敏感性增加。大多數雜質元素是對合金SCC抗力有害,因此,提高純度一般可改善其抗力。


 热处理对碳钢的應力腐蝕敏感性影响很大,一般都认为热处理将直接影响到到碳钢的显微组织,最后导致碳钢具有不同的强度水平。对于HE型應力腐蝕而言,回火的温度越低,碳钢对應力腐蝕的敏感性就越大。对阳极溶解型的應力腐蝕而言,钢奥氏体化的温度影响也很大。低碳钢奥氏体化温度越高,應力腐蝕敏感性也越大;冷却速度越慢,则應力腐蝕敏感性越小。


二、環境因素的影響


 在遇水可分解为酸性的氯化物溶液中均可能引起奥氏体不锈钢的應力腐蝕,其影响程度为MgCl2>FeCl3>CaCl2>LiCl>NaCl。奥氏体不锈钢的應力腐蝕多发生在50~300℃范围内,氯化物的浓度上升,應力腐蝕的敏感性增大。大多数金属都是在低于100℃的温度下产生應力腐蝕的,不过金属在开裂前都有一个最小温度,这个温度称为开裂临界温度。高于此值时材料才发生應力腐蝕,低于此值时材料则不发生應力腐蝕。


溶液中的溶解氧对钢的應力腐蝕行为影响也是很大的。例如,在高温高浓度的MgCl2中,不锈钢产生應力腐蝕不一定有氧的存在,而在热水和高温水中,溶解氧对應力腐蝕则起着决定性作用。一般认为,在只含微量氯离子的溶液中,没有溶解氧要使Cr-Ni不锈钢产生應力腐蝕几乎是不可能的。随着介质pH值的减小,H+浓度增加,應力腐蝕发生的概率也会增加。例如,在脱硫工段中,其介质中含有硫化氢、二氧化碳等,溶于水形成碳酸,释出H+,降低环境的pH值,从而增大材料的應力腐蝕敏感性。电位对應力腐蝕裂纹扩展速率的影响也是明显的,在临界电位范围内,裂纹扩展速率迅速加快。


三、應力的影響


 拉应力的方向与晶粒方向之间的关系对合金的應力腐蝕也有很大影响。横向受力比纵向受力苛刻,而纵向受力又比横向受力苛刻。合金构件所受的应力低于临界应力时,发生應力腐蝕的概率就极小。影响應力腐蝕的因素很多,也很复杂,这些因素并不是孤立的存在,而是相互影响,因此如果想要采取有效措施减缓或抑制應力腐蝕,确保化工设备、管道和海洋设施等安全正常运行,就要对應力腐蝕机理进行深入的了解。



本文標簽:應力腐蝕 

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