應力腐蝕(shi)開裂是(shi)(shi)一種常見的且危害嚴(yan)重的失效模(mo)式，由于其影響(xiang)因素(su)(su)(su)(su)眾多，包括溫度(du)(du)、離(li)子濃度(du)(du)、pH值(zhi)、應力、流場(chang)、壓(ya)力、機械結(jie)構(gou)等；這(zhe)些(xie)(xie)(xie)因素(su)(su)(su)(su)中哪(na)(na)些(xie)(xie)(xie)是(shi)(shi)主要(yao)(yao)因素(su)(su)(su)(su)，哪(na)(na)些(xie)(xie)(xie)是(shi)(shi)次(ci)要(yao)(yao)因素(su)(su)(su)(su)，哪(na)(na)些(xie)(xie)(xie)影響(xiang)大，哪(na)(na)些(xie)(xie)(xie)影響(xiang)小，這(zhe)些(xie)(xie)(xie)都是(shi)(shi)需要(yao)(yao)弄(nong)清楚的問題(ti)。因此，如(ru)何(he)確定在線亞洲日產一區二區:應力腐蝕的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)影響因素是研究(jiu)(jiu)應力腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)關鍵問(wen)題之(zhi)一，科學合理地分析各(ge)種因素的(de)(de)(de)顯(xian)著性對應力腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)具有(you)重要(yao)意(yi)義。浙江至德鋼業有(you)限公司本(ben)次(ci)選用灰(hui)色(se)關聯分析理論(lun)，對在線亞洲日產一區二區:不銹鋼應力腐蝕的各(ge)環境因(yin)素(su)進行關聯度計(ji)算(suan)。根據計(ji)算(suan)結果(guo)，分析各(ge)因(yin)素(su)對應(ying)力腐蝕敏感性的影響(xiang)，為掌握在線亞洲日產一區二區:不銹鋼應力腐蝕發生(sheng)規律及進行預(yu)防(fang)等提供依(yi)據(ju)。

一(yi)、灰(hui)色關聯分(fen)析

  灰(hui)色(se)系(xi)統(tong)理論是由我(wo)國著名學者鄧聚龍教(jiao)授創造的(de)(de)一種系(xi)統(tong)科(ke)學理論，其(qi)中的(de)(de)灰(hui)色(se)關聯分析(xi)是根據各因素(su)變化曲線幾(ji)何形狀的(de)(de)相(xiang)似程(cheng)度(du)，來判斷因素(su)之間關聯程(cheng)度(du)的(de)(de)方法(fa)。此方法(fa)通過對動態過程(cheng)發展態勢(shi)的(de)(de)量化分析(xi)，完成對系(xi)統(tong)內時間序列(lie)(lie)有關統(tong)計數(shu)(shu)據幾(ji)何關系(xi)的(de)(de)比(bi)較(jiao)(jiao)，求出(chu)參(can)(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)與(yu)(yu)各比(bi)較(jiao)(jiao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)之間的(de)(de)灰(hui)色(se)關聯度(du)。與(yu)(yu)參(can)(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)關聯度(du)越大(da)的(de)(de)比(bi)較(jiao)(jiao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)，其(qi)發展方向和(he)速率與(yu)(yu)參(can)(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)越接(jie)近，與(yu)(yu)參(can)(can)考數(shu)(shu)列(lie)(lie)的(de)(de)關系(xi)越緊密。

灰(hui)色關聯分析的具體計(ji)算(suan)步驟如下：

 1. 確(que)定參考數據序列(lie)與比較(jiao)數據序列(lie)

 2. 參考數列(lie)和比較數列(lie)進行無量(liang)綱化(hua)處理

 由于(yu)各個(ge)(ge)評價指標(biao)的(de)(de)單位、量綱(gang)(gang)不同，為(wei)消除(chu)它(ta)們對決策結(jie)果(guo)的(de)(de)影響(xiang)，必須對數(shu)(shu)據(ju)(ju)進行無(wu)量綱(gang)(gang)化(hua)(hua)轉(zhuan)化(hua)(hua)。無(wu)量綱(gang)(gang)化(hua)(hua)轉(zhuan)化(hua)(hua)的(de)(de)方(fang)法主(zhu)要有：求初(chu)值(zhi)(zhi)像(xiang)、求均(jun)值(zhi)(zhi)像(xiang)和(he)求區間值(zhi)(zhi)像(xiang)，進行灰色關聯分析(xi)時選用一種(zhong)方(fang)法進行計(ji)算(suan)。初(chu)值(zhi)(zhi)像(xiang)是各數(shu)(shu)據(ju)(ju)序列(lie)中(zhong)的(de)(de)每一個(ge)(ge)數(shu)(shu)據(ju)(ju)與該數(shu)(shu)據(ju)(ju)序列(lie)第一個(ge)(ge)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)比(bi)值(zhi)(zhi)：

 3. 計算參考序(xu)列和比較序(xu)列的(de)絕對(dui)差

6. 求灰色關聯度

  關聯度(du)代(dai)表了系(xi)統特征(zheng)與各因(yin)素之間的關聯程度(du)，其數值越大，說明(ming)兩者的密切(qie)程度(du)越高。關聯度(du)可根據各關聯系(xi)數獲得，計算公式(shi)為：

二、應力腐蝕影響(xiang)因素顯著性分析

分(fen)析(xi)案例 1

  本案例分析是根據文獻的試驗數據進行應力腐蝕影響因素顯著性分析。試驗選用壓力容器常用材料316不銹(xiu)鋼，采用慢應變速率拉伸試驗方法。試驗考慮濕硫化氫環境中硫化氫和氯離子濃度、溫度、pH值對應力腐蝕敏感性的影響，試驗介質中各因素的參數值如表3-1所示。

試驗應以應力腐蝕敏感指數 F(A)、 F(δ)、 F(t)、作為評價指標，不同介質參數下應力腐蝕試驗數據如表 3-2 所示。

1. 以F(A)作為參考(kao)序列(lie)

  首先以應力腐蝕敏感性指數F(A)作為參考序列，即表3-3中的X₀₁ 數列和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

  a. 確(que)定參考數據序(xu)列與(yu)比較數據序(xu)列

  以(yi)應力腐蝕(shi)敏感性指數(shu)(shu)F(A)數(shu)(shu)據序列(lie)為參考序列(lie)，4個影(ying)響因素參數(shu)(shu)列(lie)為比較序列(lie)。

  X_{0 = (21.355，50.55，17.54，38.865，5.725，37.37）（式 3-11）}

 b. 求各序(xu)列數據的初值像

 應力腐蝕敏感性是奧氏體不銹鋼316的灰色系統特征，也是我們關心的首要問題，其他數據序列是與敏感性指數相關的，需要找出主序列與輔序列數據之間的關聯程度。由于各組數據之間單位同，為了表示在一個圖上，需要進行無量綱化處理，可以求初值像、均值像和區間值像，進行灰色關聯分析時選用一種進行計算，本章分析案例中選用了初值像。初值像X;是各數據序列中的每一個數據與該數據序列第一個數據的比值，用初值化法對原始數據進行無量綱化處理得表3-4。

 c. 求差序(xu)列(lie)

  根據式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對(dui)差Δ;(k),計算結果見表3-5.

 d. 求兩極差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分(fen)別(bie)為99.2501和0。

 e. 計算關(guan)聯系數(shu)

  取分辨(bian)系數為0.5,將兩極(ji)差數值代入式（3-7),計算關聯系數如(ru)下：

將表(biao) 3-5 中的數據代入式（3-12），分別求出關聯(lian)系數，計(ji)算結果見表(biao) 3-6。

 f. 求灰(hui)色關聯度

  根據(ju)式（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯(lian)度，計(ji)算(suan)結果(guo)為：

2. 以(yi)F(δ)作為參考序列

  以應力腐蝕敏感性指數F(δ)作為參考序列，即表3-3中的X₀₂數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

a. 求各序列數據的初值像(xiang)

  根(gen)據(ju)(ju)式（3-3),可得各(ge)序列數據(ju)(ju)的初值像，結果如表3-7所示。

 b. 求(qiu)差序列(lie)

  根據式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對差Δ_i(k),計算結果見表3-8。

  c. 求兩極差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩(liang)極差分別(bie)為(wei)98.6685和0。

 d. 計算(suan)關聯(lian)系數

   取分辨(bian)系數ξ為0.5,將兩(liang)極差數值代入式(shi)（3-7),計算關聯系數如下：

 將表3-8中的數據代(dai)入式（3-13),分(fen)別求出關聯系數，計算結果(guo)見表3-9。

 e. 求灰色(se)關(guan)聯度

  根據式（3-8),計算灰(hui)色關聯度，計算結(jie)果為：

 y₄>y₃>y₂>y₁,說明X₄與X₀的關聯度最大，也就是說溫度與應力牌蝕敏感性的關系最為密切，該結果與上節分析結果相同。

3. 以F(t)作為參考序列(lie)

 以應力腐蝕敏感性指數F(t)作為參考序列，即表3-3中的X₀₃數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下。

 a. 求各序列數據(ju)的初(chu)值像

  根據式（3-3),可得各序(xu)列數(shu)據的初值像，結(jie)果如(ru)表3-10所示。

 b. 求差序列

  根據式(shi)（3-4),計算參(can)考(kao)序列和比較序列的(de)絕(jue)對(dui)差Δ;(k),計算結果(guo)見表3-11。

 c. 求兩極(ji)差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得(de)兩極(ji)差分(fen)別為98.663和0。

 d. 計(ji)算(suan)關(guan)聯系數

   取分辨系數為0.5,將兩極差數值代人(ren)式（3-7),計算關聯系數如(ru)下：

   將表3-8中的數據代(dai)人式（3-14),分別(bie)求出關聯系(xi)數，計(ji)算(suan)結果見表3-12。

 e. 求灰色關聯(lian)度

  根(gen)據式（3-8),計(ji)算灰色關聯度，計(ji)算結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹鋼的應力腐蝕中，pH值和溫度為主要影響因素，Cl^-濃度次之，最后是H₂S濃度。金屬與介質的化學反應速度、物質的輸送過程等均受溫度影響極大，因此溫度對應力腐蝕影響較大。影響因素中pH值影響比較大，是因為pH值的變化使應力腐蝕敏感性波動較大：弱酸弱堿性時，材料塑性損失較大，敏感性大；中性時，敏感性小；強酸性時，應力腐蝕被全面腐蝕代替。氯離子是奧氏體不銹鋼發生應力腐蝕的決定性要素，但是其濃度的影響并不占主導地位。在氯離子和H₂S共存的環境中，H₂S與材料金屬反應生成的氫原子導致材料脆化，對應力腐蝕起到了加速作用。

分(fen)析案例 2

 溫度對奧氏體不銹鋼應力腐蝕有重要的影響，應力腐蝕的敏感性隨溫度升高而升高。近幾年的研究表明，不銹鋼應力腐蝕存在一個敏感溫度。Y.Y.Chen等采用耶茨算法研究了含氯和硫化氫環境中，溫度、氯離子濃度和pH值對321不銹鋼應力腐蝕敏感性的影響，結果表明，溫度的影響最重要。案例1的分析結表明：溫度與應力腐蝕的敏感性，這與前人的研究結論是一致的。本節在第2章試驗研究的基礎上，研究溫度和操作壓力對S32168不銹鋼應力腐蝕影響的顯著性。由于本次試驗獲得的數據較少，選擇合適的數據分析方法至關重要。樣本的大小不影響灰色關聯理論的使用，因此，作者采用灰色關聯理論來分析影響因素與應力腐蝕敏感性之間的關系。

 1. 確定(ding)參(can)考(kao)數據(ju)序(xu)列與比較數據(ju)序(xu)列

  根據第2章的試驗結果，采用斷面收縮率來評價應力腐蝕敏感性，不同溫度和介質壓力下得到的應力腐蝕敏感性指數F(Z)見表2-3。首先，確定反映系統行為特征的參考數列和影響系統行為的比較數列。把F(Z)的數據作為參考序列X₀。

 2. 參考數(shu)列(lie)和比較數(shu)列(lie)進行無(wu)量綱化處(chu)理

  由于各個(ge)評價指(zhi)標的單位不同，為(wei)消除它們對決(jue)策結果的影響(xiang)，本案例采用求均(jun)值像(xiang)的方法對數(shu)據(ju)(ju)(ju)進行無量綱化處理(li)，即(ji)求各數(shu)據(ju)(ju)(ju)序(xu)列(lie)中(zhong)的每一個(ge)數(shu)據(ju)(ju)(ju)與數(shu)據(ju)(ju)(ju)序(xu)列(lie)平均(jun)數(shu)的比(bi)值：

 計(ji)算(suan)結果(guo)見表3-14。

  圖3-1為各數列均值像的柱狀圖，可以看出溫度與應力腐蝕敏(min)感性(xing)的變化(hua)趨(qu)相似度較(jiao)高(gao)。

 3. 求(qiu)差序(xu)列(lie)

  根據(ju)式(shi)（3-4),計算參考序(xu)列和比較序(xu)列的絕對差Δ;(k),計算結果見表3-15。

 4. 求兩極差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩(liang)極差分別為1.1889和0.0763。

5. 計(ji)算關聯系數

 取分辨系數ξ為(wei)0.5，將兩極差數值代(dai)入式（3-7),計(ji)算關(guan)聯(lian)系數如(ru)下：

將表3-15中的數據代入式（3-17),分別(bie)求出關聯系(xi)數，計算(suan)結果見表3-16。

6. 求(qiu)灰色關聯(lian)度(du)

 根據(ju)式（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯度，計(ji)算(suan)結(jie)果為：Y1=0.833; Y2=0.663

 說明X₁與X₀的關聯度最大，也就是說溫度對應力腐蝕敏感性的影響更加顯著，該結果與上節分析結果相同。

三(san)、總結(jie)

  ①. 采用灰(hui)色(se)關聯理論(lun)時，因為評價(jia)數(shu)(shu)據序(xu)列(lie)都是和(he)參考(kao)數(shu)(shu)據序(xu)列(lie)比較，所(suo)以，評價(jia)數(shu)(shu)據序(xu)列(lie)數(shu)(shu)量不(bu)影(ying)響(xiang)評價(jia)結論(lun)，因此(ci)，關聯度(du)可作為分析應力腐蝕(shi)影(ying)響(xiang)因素的一個重要(yao)理論(lun)依(yi)據。

  ②. 案例(li)1中(zhong)：在對(dui)各(ge)影響因素與應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性的(de)(de)關(guan)聯分(fen)析中(zhong)，溫度(du)(du)(du)關(guan)聯度(du)(du)(du)接(jie)近(jin)1,說明(ming)應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性與溫度(du)(du)(du)密切相關(guan)，其次(ci)是pH值和氯(lv)離(li)子濃度(du)(du)(du)的(de)(de)影響。H2S濃度(du)(du)(du)對(dui)應力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)貢獻位于各(ge)因素之末(mo)。

  ③. 案(an)例2中：從分析結果來看，介(jie)質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)(li)和溫(wen)度與應力(li)(li)腐蝕敏感性(xing)的(de)(de)關聯程度都較高，但溫(wen)度對(dui)應力(li)(li)腐蝕敏感性(xing)的(de)(de)影響比介(jie)質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)影響更加顯(xian)著。

  ④. 由于(yu)應力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)機理復雜(za)、影響因(yin)素(su)眾多(duo)，相同(tong)的(de)(de)(de)因(yin)素(su)在(zai)不同(tong)環境(jing)下所(suo)占據的(de)(de)(de)主(zhu)次(ci)位置是不同(tong)的(de)(de)(de)，所(suo)以本書(shu)的(de)(de)(de)分析結果并不代表所(suo)有(you)應力(li)(li)腐蝕(shi)介(jie)質環境(jing)情況。但是，可為應力(li)(li)腐蝕(shi)斷裂預防和應力(li)(li)腐蝕(shi)機理的(de)(de)(de)研究提供(gong)科學(xue)的(de)(de)(de)參考(kao)依據。