零件在腐蝕和應力聯合作用時,在低于材料強度極限的情況下,發生脆性開裂現象,稱為在線亞洲日產一區二區:應力腐蝕開裂。
1. 應力腐蝕開裂特征
應(ying)力腐蝕(shi)(shi)開裂(lie)與(yu)單純機械(xie)應(ying)力造成的(de)(de)(de)開裂(lie)不同,它在(zai)應(ying)力極低的(de)(de)(de)條件下也能(neng)產生開裂(lie);與(yu)單純的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)引起(qi)的(de)(de)(de)開裂(lie)也不同,即使在(zai)極弱(ruo)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)介質中也能(neng)發生應(ying)力腐蝕(shi)(shi)開裂(lie)。
應(ying)力腐蝕(shi)開裂(lie)一般發(fa)生在(zai)零(ling)件的局部區(qu)域,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)數(shu)量不多,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)深(shen)度很深(shen),寬度較窄,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)方向基本與應(ying)力方向垂直(zhi)。在(zai)顯微鏡下(xia),裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)有沿晶裂(lie)紋(wen)(wen)(wen),也有穿(chuan)晶裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)。
2. 影響因素
應力(li)腐蝕(shi)開裂的發生條件一是應力(li),二是腐蝕(shi)。
零(ling)部件在生(sheng)產、制(zhi)造過(guo)程中(zhong)不可避免地產生(sheng)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力,如鑄造應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力、冷變形(xing)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力、焊接應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力、機械加(jia)工應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力、熱處(chu)理應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力,還有零(ling)部件在工作(zuo)狀(zhuang)態下所(suo)受的(de)工作(zuo)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力,以及由于(yu)溫(wen)度梯度產生(sheng)的(de)熱應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力等。這些應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力都可能成為(wei)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐蝕開裂的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力因素。
腐蝕介質中含有對發生應力腐蝕開裂有特效作用的離子、分子時,會導致應力腐蝕開裂。對不銹鋼來說,引起應力腐蝕開裂的介質包括含Cl-、F、Br-及H2S、NaOH、飽和SO2等水溶液介質,如酸性氯化物溶液、海水、高溫堿、硝酸、硫酸、鹽酸,含氯化物的冷凝水、高溫水等。
對(dui)于材料而言,表面(mian)有穩定的鈍化膜(mo)并在受破壞后能(neng)迅速修復的材料,對(dui)抵抗應力腐蝕(shi)開裂更(geng)具有優越性。
3. 應力(li)腐(fu)蝕開裂(lie)試驗方法(fa)
我(wo)國對于金屬(shu)材料在不同(tong)腐蝕(shi)介質中的(de)應力腐蝕(shi)開裂試驗有多種。對不銹鋼(gang)來說,較常用的(de)有GB/T 17898《不銹鋼(gang)在沸(fei)騰氯化(hua)鎂溶液中應力腐蝕(shi)試驗方法》。
這個標準又分為(wei)恒負荷(he)拉伸試(shi)驗和U形彎曲試(shi)驗兩種方法(fa)。
恒(heng)負荷拉伸試驗是將試樣(yang)在承(cheng)受(shou)拉應力的(de)狀態(tai)下,放入沸騰的(de)(約(yue)143℃)42%氯化鎂溶(rong)液(ye)中(zhong),觀察試樣(yang)的(de)斷裂(lie)時間(jian)(jian)。當然,在同樣(yang)拉力條件下,不斷裂(lie)時間(jian)(jian)長者或斷裂(lie)時間(jian)(jian)相同,而承(cheng)受(shou)拉力大者為(wei)好。
U形彎曲試(shi)驗是將(jiang)規定(ding)厚度(du)的(de)(de)試(shi)樣(yang),先用半徑為8mm的(de)(de)壓頭在滾柱(zhu)壓模上彎曲成兩(liang)臂平(ping)行的(de)(de)U形,再用適當(dang)的(de)(de)夾具將(jiang)兩(liang)臂間(jian)的(de)(de)寬度(du)壓縮5mm以(yi)施(shi)加應(ying)力,然后將(jiang)試(shi)樣(yang)放入沸騰的(de)(de)(約(yue)143℃)42%氯化(hua)鎂溶液中,觀察(cha)開始(shi)發生裂紋的(de)(de)時(shi)間(jian)。當(dang)然,時(shi)間(jian)長者(zhe)為好(hao)。
在GB/T 17898中,對試樣制(zhi)備方法(fa)、規(gui)格、施加(jia)應力方法(fa)、腐蝕液的配制(zhi)及試驗方法(fa)都(dou)有明(ming)確(que)的規(gui)定(ding)。

