應(ying)(ying)力腐蝕開(kai)裂是一(yi)種常見的(de)且危害嚴重的(de)失效模式，由于(yu)其影響因(yin)素(su)眾(zhong)多(duo)，包括溫度、離子濃(nong)度、pH值(zhi)、應(ying)(ying)力、流場(chang)、壓力、機械結構等；這些因(yin)素(su)中哪(na)些是主要因(yin)素(su)，哪(na)些是次要因(yin)素(su)，哪(na)些影響大，哪(na)些影響小，這些都是需(xu)要弄清楚的(de)問題。因(yin)此(ci)，如何確(que)定在線亞洲日產一區二區:應力腐蝕的主要影(ying)響因素是研究(jiu)應力(li)腐(fu)蝕的關(guan)鍵(jian)問題之一，科(ke)學合(he)理地分析各種因素的顯(xian)著性對(dui)應力(li)腐(fu)蝕的研究(jiu)具有重(zhong)要意(yi)義。浙江至德鋼業有限公司本次選用(yong)灰色關(guan)聯分析理論，對(dui)在線亞洲日產一區二區:不銹鋼應力腐蝕的各(ge)環境(jing)因素進行關聯(lian)度計算(suan)。根據計算(suan)結(jie)果，分析各(ge)因素對應力腐蝕敏感性的影響(xiang)，為掌握(wo)在線亞洲日產一區二區:不銹鋼應力腐(fu)蝕發生規律及進行預防等提供依據。

一、灰色關(guan)聯分(fen)析(xi)

  灰(hui)(hui)(hui)色系(xi)(xi)統(tong)理(li)論是(shi)由我(wo)國著(zhu)名學者(zhe)鄧(deng)聚龍教授創造的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)系(xi)(xi)統(tong)科學理(li)論，其(qi)中的(de)(de)(de)(de)灰(hui)(hui)(hui)色關聯(lian)分析是(shi)根(gen)據各因(yin)素變(bian)化曲線幾何(he)(he)形狀的(de)(de)(de)(de)相似程度(du)(du)，來判斷因(yin)素之(zhi)間(jian)關聯(lian)程度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)方法。此(ci)方法通過對動態過程發(fa)展態勢的(de)(de)(de)(de)量化分析，完成對系(xi)(xi)統(tong)內時間(jian)序列(lie)(lie)有關統(tong)計數(shu)(shu)據幾何(he)(he)關系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)比(bi)較，求出(chu)參考(kao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)與各比(bi)較數(shu)(shu)列(lie)(lie)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)灰(hui)(hui)(hui)色關聯(lian)度(du)(du)。與參考(kao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)關聯(lian)度(du)(du)越大的(de)(de)(de)(de)比(bi)較數(shu)(shu)列(lie)(lie)，其(qi)發(fa)展方向和(he)速率與參考(kao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)越接(jie)近，與參考(kao)數(shu)(shu)列(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)越緊密。

灰色關聯分析的具體(ti)計(ji)算步驟如下：

 1. 確定參(can)考數據序列與(yu)比較數據序列

 2. 參考數(shu)(shu)列和比較數(shu)(shu)列進行(xing)無量綱化處理

 由于各個(ge)評價指標的(de)(de)單位(wei)、量綱不同，為消除它們對(dui)決策結果的(de)(de)影(ying)響，必須對(dui)數據(ju)進行(xing)(xing)無量綱化(hua)轉化(hua)。無量綱化(hua)轉化(hua)的(de)(de)方法主要有：求初值(zhi)像、求均值(zhi)像和求區(qu)間值(zhi)像，進行(xing)(xing)灰色關聯分析時選用一(yi)種方法進行(xing)(xing)計算。初值(zhi)像是各數據(ju)序(xu)列中的(de)(de)每一(yi)個(ge)數據(ju)與(yu)該數據(ju)序(xu)列第一(yi)個(ge)數據(ju)的(de)(de)比值(zhi)：

 3. 計算參考(kao)序(xu)列(lie)和比較序(xu)列(lie)的絕對差

6. 求灰色關聯度

  關聯度(du)(du)代(dai)表(biao)了系統(tong)特征與各因(yin)素(su)之間的關聯程(cheng)度(du)(du)，其數值越大(da)，說明兩者的密切程(cheng)度(du)(du)越高(gao)。關聯度(du)(du)可根據(ju)各關聯系數獲得，計算公式為(wei)：

二、應力腐蝕(shi)影響因素顯著性分析

分析案例 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(zuo)為參(can)考序(xu)列

  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. 確定參(can)考數據(ju)序列與比(bi)較數據(ju)序列

  以應力腐蝕敏感(gan)性指數F(A)數據序(xu)列為參考序(xu)列，4個影響(xiang)因素參數列為比較(jiao)序(xu)列。

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

 b. 求各序列(lie)數據的(de)初值(zhi)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(qiu)差序列

  根據式（3-4),計(ji)算(suan)(suan)參考序(xu)列和比較(jiao)序(xu)列的(de)絕對差Δ;(k),計(ji)算(suan)(suan)結果見表3-5.

 d. 求兩(liang)極差

  根據(ju)式（3-5)、式（3-6)求得兩極差(cha)分別為99.2501和0。

 e. 計算關聯系數(shu)

  取分辨系數為(wei)0.5,將(jiang)兩極差(cha)數值代入式（3-7),計算關聯系數如下：

將表 3-5 中的數(shu)據代入式（3-12），分別(bie)求出關(guan)聯系數(shu)，計算結果見表 3-6。

 f. 求(qiu)灰色關(guan)聯(lian)度(du)

  根據式（3-8),計算(suan)灰色關聯度，計算(suan)結果為：

2. 以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(ju)的初(chu)值(zhi)像

  根據式（3-3),可得各序列數據的初值像(xiang)，結(jie)果如表(biao)3-7所示。

 b. 求差序列

  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（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為98.6685和0。

 d. 計(ji)算關聯(lian)系數

   取分辨系數ξ為0.5,將(jiang)兩(liang)極差(cha)數值代入式（3-7),計算關聯系數如下：

 將表3-8中的數(shu)據代入式（3-13),分別求(qiu)出關聯系數(shu)，計算結果見表3-9。

 e. 求灰色關聯度

  根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰色(se)關聯度(du)，計(ji)算(suan)結果為：

 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

 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(shu)據的初(chu)值像(xiang)

  根(gen)據式（3-3),可(ke)得各序列(lie)數據的(de)初值像，結果如表(biao)3-10所示。

 b. 求(qiu)差序列

  根據(ju)式（3-4),計算(suan)參考(kao)序(xu)(xu)列(lie)和比較序(xu)(xu)列(lie)的絕對差(cha)Δ;(k),計算(suan)結果(guo)見表3-11。

 c. 求(qiu)兩極差

  根據(ju)式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求(qiu)得兩極差分別為(wei)98.663和0。

 d. 計(ji)算關聯(lian)系數

   取(qu)分辨系數(shu)為0.5,將兩(liang)極差數(shu)值代人式（3-7),計算關聯系數(shu)如下：

   將表3-8中的數據代人(ren)式（3-14),分別(bie)求出關聯(lian)系(xi)數，計算結果見表3-12。

 e. 求(qiu)灰色(se)關聯度(du)

  根據式（3-8),計算灰色關聯度，計算結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹(xiu)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(an)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. 確定參考數(shu)據序列與比較數(shu)據序列

  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. 參考數列和比較(jiao)數列進(jin)行無量綱化處理

  由于各(ge)個(ge)評價指標的單位不(bu)同，為消除它們對(dui)決(jue)策(ce)結果的影(ying)響，本(ben)案例采用求(qiu)(qiu)均值(zhi)像的方法對(dui)數(shu)據(ju)進行無(wu)量綱化處理，即求(qiu)(qiu)各(ge)數(shu)據(ju)序(xu)列中的每(mei)一個(ge)數(shu)據(ju)與數(shu)據(ju)序(xu)列平(ping)均數(shu)的比值(zhi)：

 計算結果見(jian)表3-14。

  圖(tu)3-1為各數列均值像(xiang)的(de)柱狀(zhuang)圖(tu)，可以看出溫(wen)度與(yu)應力腐蝕敏(min)感性(xing)的(de)變化趨相似(si)度較高。

 3. 求差序列

  根據式（3-4),計算(suan)參考序列(lie)和(he)比較序列(lie)的絕對差Δ;(k),計算(suan)結果(guo)見表3-15。

 4. 求兩極(ji)差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得(de)兩極差分(fen)別為1.1889和(he)0.0763。

5. 計算關(guan)聯(lian)系數

 取分辨系(xi)數(shu)ξ為0.5，將兩(liang)極差數(shu)值代入式（3-7),計算關聯(lian)系(xi)數(shu)如下：

將表3-15中的數(shu)據代入式（3-17),分(fen)別求(qiu)出關聯系數(shu)，計算(suan)結(jie)果見表3-16。

6. 求(qiu)灰色關聯(lian)度

 根據式（3-8),計算灰色關聯度，計算結果為：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、總(zong)結

  ①. 采用灰色關(guan)聯理(li)論(lun)時(shi)，因為評價(jia)數據(ju)(ju)序列(lie)都是(shi)和參考數據(ju)(ju)序列(lie)比(bi)較(jiao)，所以，評價(jia)數據(ju)(ju)序列(lie)數量不影響(xiang)評價(jia)結論(lun)，因此，關(guan)聯度可作為分(fen)析應力腐蝕影響(xiang)因素(su)的一個(ge)重要理(li)論(lun)依據(ju)(ju)。

  ②. 案例1中(zhong)：在對各(ge)影(ying)響因(yin)素(su)與應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)的關聯(lian)分析中(zhong)，溫度(du)關聯(lian)度(du)接(jie)近(jin)1,說明應(ying)力(li)腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)與溫度(du)密(mi)切相關，其次是(shi)pH值和(he)氯離子濃度(du)的影(ying)響。H2S濃度(du)對應(ying)力(li)腐(fu)蝕的貢獻位于各(ge)因(yin)素(su)之末。

  ③. 案例2中：從分析結(jie)果來看，介(jie)質(zhi)(zhi)壓力(li)(li)和溫度(du)(du)與應力(li)(li)腐蝕(shi)敏感(gan)性的關聯程度(du)(du)都(dou)較高，但溫度(du)(du)對(dui)應力(li)(li)腐蝕(shi)敏感(gan)性的影響比介(jie)質(zhi)(zhi)壓力(li)(li)的影響更加顯著。

  ④. 由于應力腐蝕的機理復雜(za)、影響因素眾多，相(xiang)同(tong)(tong)的因素在不同(tong)(tong)環(huan)(huan)境下所占(zhan)據的主次位置(zhi)是不同(tong)(tong)的，所以本書(shu)的分析結果并不代表所有應力腐蝕介質環(huan)(huan)境情況。但是，可為應力腐蝕斷裂(lie)預防(fang)和應力腐蝕機理的研究(jiu)提供(gong)科學的參(can)考(kao)依(yi)據。