金属在腐蚀性环境中发生拉伸应力开裂的现象称为“应力腐蚀开裂(SCC)”。 从广义上讲,SCC分为主动路径腐蚀开裂(APCC)和氢脆(HE)。 “HE”是指酸性水溶液中阴极反应产生的氢原子进入金属,导致材料脆化和开裂的现象,发生在高强度钢等高强度钢中。 通常,“APCC”被称为“应力腐蚀开裂”。APCC主要是由于裂纹尖端发生的阳极反应使金属溶解引起的。在不锈钢的情况下,触发因素是氯离子对钝化涂层的破坏。因此,在海水中使用不锈钢时必须小心。 除氯离子外,温度和应力是SCC产生的三大因素。 海水温度越高,SCC形成的风险就越高,因此有必要设计降低设备的应力,并采取措施降低材料的残余应力。 就像对金属进行拉伸试验一样,拉动金属试样的两端最终会导致其断裂。这称为抗拉强度,在一定环境下,即使应力小于该抗拉强度,如果继续施加状态,金属最终也会出现裂纹。这种腐蚀现象称为应力腐蚀开裂。引起应力腐蚀开裂的应力是拉应力,有两种类型的应力:使用时施加的应力和加工过程中产生的内应力。 图1显示了应力腐蚀开裂的示意图。金属材料表面有腐蚀斑点的腐蚀缓慢进行。金属内部的拉应力或拉伸的外部应力被添加到这种材料中,腐蚀和裂纹尖端是尖锐的,行进方向是弯曲的。这些裂纹包括晶界和晶内裂纹。 应力腐蚀开裂是由金属材料和特定环境引起的,典型例子如表1所示。即使以这种方式施加拉应力,除非腐蚀性环境匹配,否则它不会腐蚀,因此可以说它是在相当有限的环境中腐蚀的一个例子。 |
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