金屬常見的金屬腐蝕形式_第1頁
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文檔簡介

關(guān)于金屬常見的金屬腐蝕形式第一頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四全面腐蝕和局部腐蝕全面腐蝕:腐蝕在整個金屬表面上進(jìn)行的腐蝕。特點:腐蝕分布較均勻,壽命可預(yù)測;腐蝕量大(A↑m↑)因全面腐蝕造成的設(shè)備事故占總事故的13.4%。第二頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四局部腐蝕:腐蝕只集中在金屬表面局部區(qū)域上進(jìn)行,其余大部分區(qū)域幾乎不腐蝕,這種破壞現(xiàn)象稱為局部腐蝕。特點:面積可大可??;種類:電偶腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂等第三頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四全面腐蝕31.5%應(yīng)力腐蝕破裂21.6%腐蝕疲勞1.8%小孔腐蝕15.7%晶間腐蝕10.2%磨損腐蝕9.0%縫隙腐蝕1.8%選擇性腐蝕1.1%全面腐蝕8.5%應(yīng)力腐蝕破裂45.6%腐蝕疲勞8.5%小孔腐蝕21.6%晶間腐蝕4.9%高溫氧化4.9%氫脆3.0%Table1:1968~1969年美國Dupont公司金屬材料破損調(diào)查Table2:1976年日本Mitsubishi化工機(jī)械公司化工裝置損壞調(diào)查第四頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四全面腐蝕與局部腐蝕的比較比較項目全面腐蝕局部腐蝕腐蝕形貌腐蝕分布在整個金屬表面腐蝕破壞主要集中在一定區(qū)域腐蝕電池陰陽極在表面上變化,陰陽極無法辨別陰陽極在微觀上可以分析電極面積陰極=陽極陽極<<陰極電位陰極=陽極=腐蝕(混合)陰極<陽極腐蝕產(chǎn)物可能對金屬具有保護(hù)作用Ec=Ea=Ecorr無法保護(hù)作用Ec≠Ea第五頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四電偶腐蝕又稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。合金中呈現(xiàn)不同電極電位的金屬相、化合物、組分元素的貧化或富集區(qū)及氧化膜、鈍化與濃差效應(yīng)→腐蝕微電池→電偶型腐蝕。這些微區(qū)中的電偶現(xiàn)象通常稱為腐蝕微電池,不稱作電偶腐蝕。陰極保護(hù)效應(yīng)本質(zhì):電偶對腐蝕電位不同→腐蝕電池。第六頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四電偶腐蝕第七頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四電偶序金屬在一定條件下測得的穩(wěn)定電位的排序。第八頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四第九頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四應(yīng)用電偶序應(yīng)注意關(guān)注電偶對在排序中的位置而不是電極電位。位置接近的電偶對電極電位數(shù)值相差不大,通常無明顯電偶效應(yīng)。避免兩種相距較遠(yuǎn)的金屬的聯(lián)合使用第十頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四影響因素環(huán)境因素:腐蝕介質(zhì)的不同可使金屬的極性發(fā)生變化。如:

Fe-Zn+水溶液→Zn被腐蝕,F(xiàn)e被保護(hù)加熱至>82℃,Zn表面的腐蝕產(chǎn)物成為陰極,而Fe被腐蝕。第十一頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四影響因素面積效應(yīng)第十二頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四面積效應(yīng)第十三頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四第十四頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四防止電偶腐蝕設(shè)計材料的選擇,避免大陰極小陽極;不同金屬相連時應(yīng)加以絕緣;涂層保護(hù);緩蝕劑;控制維持陽極過程的去極劑;易腐蝕的陽極部件應(yīng)易于更換和修理。第十五頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四點蝕金屬的大部分表面不發(fā)生腐蝕或腐蝕很輕微,但局部地方出現(xiàn)腐蝕小孔并向深處發(fā)展的現(xiàn)象,稱為小孔腐蝕或點蝕。點蝕是一種破壞性和隱患大的腐蝕形態(tài)之一,它使失重很小的情況下,設(shè)備就會發(fā)生穿孔破壞,造成介質(zhì)流失,設(shè)備報廢。第十六頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四點蝕特點腐蝕沿重力方向,孔深>>孔徑;破壞性強(qiáng),一旦發(fā)生,V腐↑;多發(fā)生在有自鈍化性能的金屬上;小孔腐蝕發(fā)生于有特殊離子的介質(zhì)中,溶液中存在活性陰離子,是發(fā)生小孔腐蝕的必要條件。第十七頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四腐蝕機(jī)理小孔腐蝕的過程包括:

1、在鈍態(tài)金屬表面上小孔的成核;

2、小孔的成長。在某些條件下,小孔內(nèi)的金屬表面會重新鈍化。使小孔腐蝕停止成長。第十八頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四形核

在鈍態(tài)金屬表面上,點蝕核優(yōu)先在一些敏感位置上形成,這些敏感位置(即腐蝕活性點)包括:晶界(特別是有碳化物析出的晶界),晶格缺陷。非金屬夾雜,特別是硫化物,如FeS、MnS是最為敏感的活性點。鈍化膜的薄弱點(如位錯露頭、劃傷等)。第十九頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四成長第二十頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四影響點蝕的因素材料因素環(huán)境因素第二十一頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四金屬的性質(zhì)鋁及其合金在含鹵素離子的介質(zhì)中遭受點蝕,是與氧化膜的狀態(tài),第二相的存在、合金的退火溫度及時間有關(guān)。鐵如果處于鈍態(tài),并且溶液中同時存在Cl-、Br-、I-或ClO4-,它在酸性、中性及堿性溶液中均遭受小孔腐蝕。鈦的小孔腐蝕僅發(fā)生在高濃度氯化物的沸騰溶液中(42%MgCl2;61%CaCl2;86%ZnCl2均指質(zhì)量分?jǐn)?shù))以及加有少量水的溴的甲醇溶液中。鎳在含有Cl-、Br-、I-的溶液中陽極極化時,發(fā)生小孔腐蝕。不銹鋼中Cr、Mo、N及Ni含量增加,會提高對其對小孔腐蝕的耐蝕性。Cr提高鈍化膜的穩(wěn)定性,Mo抑制金屬溶解。第二十二頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四合金元素提高抗點蝕性能的元素

Cr、Mo、Ni、V、Si、N、Ag促進(jìn)點蝕的元素

Mn、S、Ti、Nb第二十三頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四冷加工和熱處理冷加工使點蝕密度↑尺寸↓;熱處理影響大:A不銹鋼經(jīng)固溶處理,具有最佳的耐點蝕性能。表面狀態(tài)

粗糙度↑點蝕↑第二十四頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四影響點蝕的因素:腐蝕性介質(zhì)

通常含鹵素離子的溶液會使金屬發(fā)生小孔腐蝕??孜g受鹵素離子的種類、濃度和與其共存的其他陰離子的種類和濃度的影響。鹵素化合物中Cl-

的侵蝕性高于Br-和I-。在陽極極化時,介質(zhì)中只要含有氯離子,即可導(dǎo)致金屬發(fā)生孔蝕,且隨介質(zhì)中氯離子濃度的增加,孔蝕電位下降,使孔蝕易于發(fā)生。第二十五頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四影響點蝕的因素:電位與pH值Pourbaix(腐蝕科學(xué)和電化學(xué)領(lǐng)域國際知名的科學(xué)家)實測了鐵在10-2mol/L氯化物系統(tǒng)的E—pH圖,并敘述了臨界電位即鈍態(tài)區(qū)和孔蝕區(qū)的界限。實驗現(xiàn)象:隨著電極電位升高,點蝕敏感性加??;而隨著pH值的增高,點蝕傾向反而減小。實驗結(jié)論:點蝕與電極電位和pH值有著密切的關(guān)系。第二十六頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四影響點蝕的因素:流動狀態(tài)

在流動介質(zhì)中金屬不容易發(fā)生孔蝕,而在停滯液體中容易發(fā)生,這是因為介質(zhì)流動有利于消除溶液的不均勻性,所以輸送海水的不銹鋼泵在停運(yùn)期間應(yīng)將泵內(nèi)海水排盡。第二十七頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四點蝕的控制

改善介質(zhì)環(huán)境:減輕介質(zhì)環(huán)境的侵蝕性,包括減少或消除Cl-等鹵素離子,特別是防止溶液局部濃縮;避免氧化性陽離子;加入某些緩蝕性陰離子;提高pH值;降低環(huán)境溫度;使溶液流動或加攪拌等都可減少孔蝕的發(fā)生。第二十八頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四點蝕的控制

緩蝕劑的應(yīng)用:加入點蝕緩蝕劑是有效手段之一。通常,點蝕的嚴(yán)重程度不僅與溶液中的侵蝕性離子的濃度有關(guān)之外,還與非侵蝕性離子的濃度有關(guān)。第二十九頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四點蝕的控制

電化學(xué)保護(hù):對金屬設(shè)備、裝置采用電化學(xué)保護(hù)是防止點蝕發(fā)生的較好措施。陰極極化使電位低于保護(hù)電位Ep,使設(shè)備材料處于穩(wěn)定的鈍化區(qū)。第三十頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四點蝕的控制

合理選擇耐蝕材料:使用含有抗點蝕最為有效的元素如Cr、Mo、Ni等的不銹鋼,在含氯離子介質(zhì)中可得到較好的抗點蝕性能,這些元素含量愈高,抗蝕性能愈好。應(yīng)根據(jù)對耐蝕性的要求,介質(zhì)的侵蝕性以及經(jīng)濟(jì)性能等各方面的要求選用適當(dāng)?shù)牟牧稀5谌豁?,共七十七頁,編輯?023年,星期四3.4縫隙腐蝕第三十二頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

縫隙腐蝕概念在電解液中,金屬與金屬或金屬與非金屬表面之間構(gòu)成狹窄的縫隙,縫隙內(nèi)有關(guān)物質(zhì)的移動受到了阻滯,形成濃差電池,從而產(chǎn)生局部腐蝕,這種腐蝕被稱為縫隙腐蝕。這種腐蝕常發(fā)生在墊圈、鉚接、螺釘連接的接縫處,搭接的焊接接頭、閥座、堆積的金屬片間等處。第三十三頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四形成縫隙腐蝕的條件縫隙:0.025~0.1mm;腐蝕介質(zhì)存在;自鈍化金屬敏感性高。第三十四頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四縫隙腐蝕特征幾乎所有的金屬和合金,以及金屬與非金屬之間的連接都會發(fā)生縫隙腐蝕幾乎所有的腐蝕介質(zhì)(包括淡水)都能引走縫隙腐蝕,而含有氯離子的溶液最易引起縫隙腐蝕。第三十五頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四縫隙腐蝕的機(jī)理腐蝕初期,氧去極化腐濁在縫隙內(nèi)、外均勻地進(jìn)行。

陽極:Fe

Fe2+

+

2e

陰極:O2

+

2H2O

+4e→

4OH-

第三十六頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四機(jī)理因介質(zhì)滯流,氧只能以擴(kuò)散方式向縫內(nèi)傳遞,縫內(nèi)、外構(gòu)成了宏觀上的氧濃差電池,縫內(nèi)為陽極,縫外為陰極。

——縫隙腐蝕的起因??p內(nèi):Fe

Fe2+

+

2e

縫外:O2

+

2H2O

+4e→

4OH-第三十七頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四機(jī)理陰、陽極分離,二次腐蝕產(chǎn)物在縫口形成,逐步形成為閉塞電池。形成一個自催化過程,使縫內(nèi)金屬的溶解速度加速進(jìn)行下去。

第三十八頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四影響縫隙腐蝕的因素金屬的性質(zhì)

自鈍化能力越強(qiáng),發(fā)生縫隙腐蝕的敏感性就越大??p隙幾何形狀的影響

間隙的寬度和深度以及內(nèi)外面積比。

環(huán)境因素的影響除了氯離子外,溴離子和碘離子也能引起縫隙腐蝕。介質(zhì)溶解氧的濃度大時也會引起縫隙腐蝕。

溫度越高,發(fā)生縫隙腐蝕的危險性越大。

第三十九頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四防止縫隙腐蝕的措施消除縫隙:采用焊接和填料(不吸濕);選擇耐縫隙腐蝕的材料;進(jìn)行合理的防蝕設(shè)計;采用電化學(xué)保護(hù)和緩蝕劑保護(hù)。

第四十頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四第四十一頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四第四十二頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四3.5晶間腐蝕第四十三頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四晶間腐蝕定義沿著或緊挨著金屬的晶粒邊界發(fā)生的腐蝕稱為晶間腐蝕。由微電池作用而引起局部破壞,這種局部破壞是從表面開始,沿晶界向內(nèi)發(fā)展,直至整個金屬由于晶界破壞而完全喪失強(qiáng)度。這是一種危害很大的局部腐蝕。第四十四頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四第四十五頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四晶間腐蝕的產(chǎn)生內(nèi)因:即金屬或合金本身晶粒與晶界化學(xué)成分差異、晶界結(jié)構(gòu)、元素的固溶特點、沉淀析出過程、固態(tài)擴(kuò)散等金屬學(xué)問題,導(dǎo)致電化學(xué)不均勻性,使金屬具有品間腐蝕傾向。外因:在腐蝕介質(zhì)中能顯示晶粒與晶界的電化學(xué)不均勻性。第四十六頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四晶間腐蝕機(jī)理

1、貧鉻理論:又統(tǒng)稱為貧乏理論,最早發(fā)現(xiàn)于奧氏體不銹鋼。多數(shù)奧氏體不銹鋼出廠時都經(jīng)過固熔處理,在使用時當(dāng)鋼中含碳量大于0.03%時,在敏化溫度下使用或熱處理,就會產(chǎn)生晶間腐蝕。第四十七頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四敏化熱處理●使不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕傾向的熱處理叫做敏化熱處理。奧氏體不銹鋼的敏化熱處理范圍為450C—850C。當(dāng)奧氏體不銹鋼在這個溫度范圍較長時間加熱(如焊接)或緩慢冷卻,就產(chǎn)生了晶間腐蝕敏感性。鐵素體不銹鋼的敏化溫度在900C以上,而在700-800C退火可以消除晶間腐蝕傾向。第四十八頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

敏化處理對不銹鋼晶間腐蝕的影響,與加熱溫度、加熱時間都有關(guān)系。將處理后的試樣進(jìn)行試驗,把結(jié)果表示在以加熱溫度(T)和加熱時間(T)為縱、橫坐標(biāo)的圖上,發(fā)生晶間腐蝕的區(qū)域的邊界稱為TTS曲線(S表示晶間腐蝕敏感性)。

TTS曲線清楚地表明被試驗不銹鋼敏化處理的溫度和時間范圍。TTS曲線第四十九頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四1100

1000900800700600500400溫度(攝氏度)不發(fā)生晶間腐蝕區(qū)0.0150.151.5151501500加熱時間(小時)

0.05%C-18.48%Cr-9.34%Ni不銹鋼的晶間腐蝕范圍(TTS曲線)(根據(jù)Cihaletal.)試驗方法:CuSO4+H2SO4+Cu屑,24小時第五十頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四12001000

8000溫度(攝氏度)0.170.5246810晶間腐蝕無晶間腐蝕加熱時間(小時)00Cr25不銹鋼的晶間腐蝕T-T-S曲線(固溶處理后再施以如圖所示之熱處理后空冷,按CuSO4-H2SO4-Cu屬法檢驗)(根據(jù)TokapeBa)第五十一頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四原因及本質(zhì)第五十二頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

2、晶界雜質(zhì)選擇溶解理論

當(dāng)晶界上析出了σ相(FeCr金屬間化合物),或是有雜質(zhì)(如磷、硅)偏析,在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中便會發(fā)生選擇性溶解,從而造成晶間腐蝕。第五十三頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

上述兩種解釋晶間腐蝕機(jī)理的理論各自適用于一定合金的組織狀態(tài)和一定的介質(zhì),不是互相排斥而是互相補(bǔ)充的。但應(yīng)該看到,最常見的晶間腐蝕多數(shù)是在弱氧化性或氧化性性介質(zhì)中發(fā)生的,因而對絕大多數(shù)的腐蝕實例都可以用貧化理論來解釋。對不銹鋼尤其如此。引起常用奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的介質(zhì),主要有兩類。一類是氧化性或弱氧化性介質(zhì),一類是強(qiáng)氧化性介質(zhì)。前者是充氣的海水,MgCl2溶液等,后者是濃HNO3和Na2Cr2O7溶液等,以前者較為普通,腐蝕亦較為嚴(yán)重。第五十四頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四晶間腐蝕影響因素加熱溫度和加熱時間。高溫或回火時間長,可使Cr在晶粒和晶界上濃度平均化,消除晶間腐蝕敏感性。最短回火時間:tmin>1h

第五十五頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四合金成分的影響碳:奧氏體不銹鋼中碳量愈高.晶間腐蝕傾向愈嚴(yán)重。鉻、鉬:含量增高,可降低C的活度,有利于減弱晶間腐蝕傾向。鈦和鈮:Ti和Nb與C親合力大于Cr與C的親合力,高溫時于易形成穩(wěn)定的碳化物TiC及NbC,從而大大降低了鋼中的固溶碳量,使鉻碳化物難以析出。從而減弱晶間腐蝕。鎳:增加敏感性。第五十六頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四防止晶間腐蝕的措施

生產(chǎn)中常通過合金化、熱處理及冷加工等措施來控制合金晶界的吸附及晶界的沉淀,以提高耐晶間腐蝕性能。如降低含碳量;加入適量的鈦和鈮;適當(dāng)熱處理;采用適當(dāng)?shù)睦涮幚?,采用雙向合金等。第五十七頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四晶間腐蝕的控制

基于奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕是晶界產(chǎn)生貧鉻而引起的,控制晶間腐蝕可以從控制碳化鉻在晶界上沉積來考慮。通常可采用下述幾種方法。1、重新固溶處理2、穩(wěn)定化處理3、采用超低碳不銹鋼4、采用雙相鋼第五十八頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四3.6應(yīng)力腐蝕第五十九頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四概念

應(yīng)力腐蝕破裂是指金屬材料在固定拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的共同作用下所引起的破裂,簡稱應(yīng)力腐蝕,英語縮寫是SCC。但應(yīng)力腐蝕是一種更為復(fù)雜的現(xiàn)象,即在某一特定介質(zhì)中,材料不受應(yīng)力時腐蝕甚微;而受到一定拉伸應(yīng)力時,經(jīng)過一段時間甚至延性很好的金屬也會發(fā)生脆性斷裂。第六十頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四一般認(rèn)為發(fā)生應(yīng)力腐蝕需具備三個基本條件:敏感材料特定環(huán)境拉伸應(yīng)力。

特征第六十一頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四第六十二頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

應(yīng)力腐蝕破裂是一個典型的滯后破壞,是材料在應(yīng)力與環(huán)境介質(zhì)共同作用下,需經(jīng)一定時間的裂紋形核、裂紋擴(kuò)展,最終達(dá)到臨界尺寸,此時由于裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到材料的斷裂韌性,而發(fā)生失穩(wěn)斷裂。

特征第六十三頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四這種滯后破壞過程可分為三個階段孕育期,裂紋萌生階段,裂紋源成核所需時間,約占整個時間的90%左右;裂紋擴(kuò)展期,裂紋成核后直至發(fā)展到臨界尺寸所經(jīng)歷的時間;快速斷裂期,裂紋達(dá)到臨界尺寸后,由純力學(xué)作用裂紋失穩(wěn)瞬間斷裂。第六十四頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

應(yīng)力腐蝕的裂紋有晶間型穿晶型和混合型三種類型。裂紋的途徑與具體的金屬-環(huán)境體系有關(guān)。同一材料因環(huán)境變化,裂紋途徑也可能改變。應(yīng)力腐蝕裂紋主要特點是:裂紋起源于表面;裂紋的長寬不成比例,相差幾個數(shù)量級;裂紋擴(kuò)展方向一般垂直于主拉伸應(yīng)力的方向;裂紋一般呈樹枝狀。特征第六十五頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四第六十六頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四6、應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速度一般為10-6~10-3mm/min,比均勻腐蝕要快大約106倍,但僅約為純機(jī)械斷裂速度的10-10。7、應(yīng)力腐蝕破裂是一種低應(yīng)力脆性斷裂。斷裂前沒有明顯的宏觀塑性變形,大多數(shù)條件下是脆性斷口,由于腐蝕介質(zhì)作用,斷口表面顏色暗淡,顯微斷口往往可見腐蝕坑和二次裂紋,穿晶微觀斷口往往具有河流花樣、扇形花樣、羽毛狀花樣等形貌特征;晶間顯微斷口呈冰糖塊狀。第六十七頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四應(yīng)力腐蝕的影響因素:

金屬的應(yīng)力腐蝕受各方面因素的影響。內(nèi)因包括金屬的組成,組織結(jié)構(gòu);外因包括介質(zhì)的種類、濃度和溫度等。下面來分別介紹:1.應(yīng)力2.金屬和合金3.介質(zhì)

第六十八頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

1.應(yīng)力發(fā)生腐蝕的應(yīng)力雖然來自材料的加工和使用過程,在外加拉應(yīng)力小時,應(yīng)力對破裂時間影響不大;在外加應(yīng)力大時,材料的破裂時間縮短。不同材料的到達(dá)破裂時所需的最小應(yīng)力值K不同。合金到達(dá)破裂的時間對應(yīng)力腐蝕的研究有很大的參考價值。由于破裂主要發(fā)生在試件受拉應(yīng)力的后期階段,起初裂紋擴(kuò)展速度隨裂紋深度的增加而增加,當(dāng)?shù)竭_(dá)破裂點時,材料截面縮小到其所受的力等于或大于合金的極限強(qiáng)度時,合金迅速發(fā)生了機(jī)械斷裂。第六十九頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四

2.金屬及合金雖然純度很高的金屬也有產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象,但以二元和多元合金的敏感性較高,不銹鋼中,加入適量的鎳、鋁、硅有利于提高鋼的抗應(yīng)力腐蝕性能。同一成分的合金,通過不同的加工方法處理,獲得不同的組織結(jié)構(gòu),對應(yīng)力腐蝕的敏感性可以產(chǎn)生很大的差別。

第七十頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四3.介質(zhì)介質(zhì)對腐蝕的影響相當(dāng)復(fù)雜,而且對不同腐蝕體系的影響都不同,不同金屬在一定介質(zhì)中,引起脆性斷裂過程所需的溫度并不相同。例如,鎂合金通常在室溫下便發(fā)生脆性斷裂過程;軟鋼一般要在介質(zhì)的沸騰溫度下才破裂;大多數(shù)金屬在破裂前都是在低于1000C的溫度下產(chǎn)生脆性斷裂。不過金屬在破裂前都有一個最小的溫度,這個溫度可稱為破裂臨界溫度,高于此值的材料才破裂,低于此值,材料不會破裂。還有氯化物種類的影響:一般認(rèn)為,凡遇水分解為酸性的氯化物溶液均能引起奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂,例如鎂、鈣、鋇、鋅、鎬、汞、鋰、鈉、鉀、鐵、鉆、錳、銅、銨的氯化物。第七十一頁,共七十七頁,編輯于2023年,星期四應(yīng)力腐蝕破裂的機(jī)理——滑移-溶解理論

應(yīng)力腐蝕破裂可看成電化學(xué)腐蝕和應(yīng)力的機(jī)械破壞互相促進(jìn)的結(jié)果。金屬表面的缺陷部位或薄弱點,由于電位比其他部位低,是個活性點,為應(yīng)力腐蝕提供了裂紋源。材料

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