應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕開(kai)裂是(shi)一種常見的且危害(hai)嚴重的失效模式(shi)，由于其影響(xiang)因(yin)素眾多，包(bao)括(kuo)溫度(du)、離子濃度(du)、pH值(zhi)、應(ying)(ying)力(li)、流場、壓力(li)、機械結構(gou)等；這(zhe)些(xie)因(yin)素中哪些(xie)是(shi)主要因(yin)素，哪些(xie)是(shi)次要因(yin)素，哪些(xie)影響(xiang)大，哪些(xie)影響(xiang)小，這(zhe)些(xie)都是(shi)需要弄清楚的問題(ti)。因(yin)此，如何確(que)定(ding)在線亞洲日產一區二區:應力腐蝕的主要(yao)影響因(yin)素(su)是研究應力腐蝕的關鍵(jian)問題之一，科學合理地分(fen)析各種(zhong)因(yin)素(su)的顯著(zhu)性對應力腐蝕的研究具有(you)重要(yao)意義。浙江至德鋼業有(you)限公司本(ben)次選用灰色關聯分(fen)析理論，對在線亞洲日產一區二區:不銹鋼應力腐蝕的各環境(jing)因(yin)素進行關(guan)聯度計算。根據計算結果(guo)，分析(xi)各因(yin)素對應力腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing)的影響，為(wei)掌握在線亞洲日產一區二區:不銹鋼應力腐蝕發(fa)生規律及進行(xing)預防等提供依據(ju)。

一、灰色關聯分析

  灰(hui)色系統(tong)(tong)(tong)(tong)理論是(shi)由我國著名(ming)學者鄧聚龍(long)教授創造的(de)(de)(de)一種系統(tong)(tong)(tong)(tong)科學理論，其中的(de)(de)(de)灰(hui)色關(guan)(guan)聯分析是(shi)根據(ju)各因(yin)素變化(hua)(hua)曲線幾何形狀的(de)(de)(de)相似程(cheng)(cheng)度(du)，來(lai)判斷因(yin)素之間(jian)關(guan)(guan)聯程(cheng)(cheng)度(du)的(de)(de)(de)方法。此(ci)方法通過(guo)對動態(tai)過(guo)程(cheng)(cheng)發展(zhan)態(tai)勢的(de)(de)(de)量(liang)化(hua)(hua)分析，完成對系統(tong)(tong)(tong)(tong)內時間(jian)序列有關(guan)(guan)統(tong)(tong)(tong)(tong)計(ji)數(shu)據(ju)幾何關(guan)(guan)系的(de)(de)(de)比(bi)較，求出參(can)考(kao)數(shu)列與(yu)各比(bi)較數(shu)列之間(jian)的(de)(de)(de)灰(hui)色關(guan)(guan)聯度(du)。與(yu)參(can)考(kao)數(shu)列關(guan)(guan)聯度(du)越大的(de)(de)(de)比(bi)較數(shu)列，其發展(zhan)方向和速率與(yu)參(can)考(kao)數(shu)列越接近(jin)，與(yu)參(can)考(kao)數(shu)列的(de)(de)(de)關(guan)(guan)系越緊密。

灰色關聯分析的(de)具體計算步驟(zou)如下：

 1. 確定(ding)參考數據序列(lie)與比較數據序列(lie)

 2. 參考數(shu)列(lie)和比較數(shu)列(lie)進行無量綱化處理

 由于(yu)各個評價指(zhi)標的單位、量(liang)綱不同，為消除(chu)它(ta)們對(dui)決策(ce)結果的影響，必(bi)須(xu)對(dui)數(shu)據進行無量(liang)綱化(hua)(hua)轉化(hua)(hua)。無量(liang)綱化(hua)(hua)轉化(hua)(hua)的方法(fa)主要有：求(qiu)(qiu)初值像(xiang)(xiang)、求(qiu)(qiu)均值像(xiang)(xiang)和求(qiu)(qiu)區間值像(xiang)(xiang)，進行灰色(se)關聯分析時(shi)選(xuan)用一(yi)種方法(fa)進行計算。初值像(xiang)(xiang)是(shi)各數(shu)據序列中的每(mei)一(yi)個數(shu)據與該數(shu)據序列第一(yi)個數(shu)據的比值：

 3. 計算(suan)參考序列(lie)和(he)比(bi)較(jiao)序列(lie)的(de)絕對差

6. 求灰(hui)色關聯度

  關聯(lian)度(du)(du)代表了系(xi)統特征與各因素之間的關聯(lian)程度(du)(du)，其數(shu)值(zhi)越(yue)大，說明兩者的密(mi)切程度(du)(du)越(yue)高。關聯(lian)度(du)(du)可根據各關聯(lian)系(xi)數(shu)獲得，計算公式為：

二、應力腐蝕(shi)影響因素顯(xian)著性分析

分析案(an)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(bu)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)考數據序列與(yu)比(bi)較(jiao)數據序列

  以應(ying)力腐蝕敏感性(xing)指數(shu)F(A)數(shu)據序列為(wei)(wei)參考序列，4個(ge)影響(xiang)因素參數(shu)列為(wei)(wei)比(bi)較序列。

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

 b. 求各(ge)序列數據的初值像

 應力腐蝕敏感性是奧(ao)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. 求差序列(lie)

  根據(ju)式（3-4),計算(suan)參考序列和(he)比(bi)較序列的絕對差Δ;(k),計算(suan)結(jie)果見表(biao)3-5.

 d. 求兩(liang)極差

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分別為99.2501和0。

 e. 計算關聯(lian)系數

  取分辨(bian)系(xi)數(shu)為0.5,將(jiang)兩(liang)極差數(shu)值代入式(shi)（3-7),計算關聯系(xi)數(shu)如下：

將表(biao) 3-5 中的數(shu)據代入式(shi)（3-12），分(fen)別求(qiu)出關聯系數(shu)，計算結(jie)果見表(biao) 3-6。

 f. 求灰色關(guan)聯度

  根據式（3-8),計算灰色(se)關聯度，計算結果(guo)為：

2. 以F(δ)作為參考(kao)序列(lie)

  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(lie)數(shu)據的(de)初值像

  根據式（3-3),可得各序列(lie)數據的初值像，結果如表(biao)3-7所示(shi)。

 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(liang)極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分(fen)別為98.6685和0。

 d. 計算關聯系數

   取分辨系(xi)數(shu)ξ為0.5,將兩極差(cha)數(shu)值代入式（3-7),計算關(guan)聯(lian)系(xi)數(shu)如下：

 將表3-8中的數(shu)據代入(ru)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(se)關(guan)聯度

  根據式（3-8),計算灰色關聯度(du)，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(yi)F(t)作為參(can)考(kao)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(xu)列數(shu)據的初值像

  根據式（3-3),可得各序(xu)列數據的初值像，結果如表3-10所示。

 b. 求差序(xu)列

  根據式（3-4),計(ji)算(suan)參考序列(lie)和比較序列(lie)的絕對(dui)差Δ;(k),計(ji)算(suan)結果見(jian)表3-11。

 c. 求(qiu)兩極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩(liang)極差分別為98.663和0。

 d. 計算關聯(lian)系數

   取分辨系數(shu)為0.5,將兩極差數(shu)值代人式（3-7),計算關聯系數(shu)如(ru)下：

   將(jiang)表3-8中的數(shu)據代人式(shi)（3-14),分別求(qiu)出關聯(lian)系(xi)數(shu)，計算結(jie)果見表3-12。

 e. 求灰色關(guan)聯度(du)

  根據式(shi)（3-8),計(ji)算灰色(se)關(guan)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(que)定參考數(shu)據序列與比(bi)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(lie)和(he)比較數列(lie)進行(xing)無量(liang)綱化處理

  由于各個評價指標的(de)(de)單位不(bu)同，為消除(chu)它們對決策結果的(de)(de)影響，本案例采用(yong)求均值(zhi)像的(de)(de)方法(fa)對數(shu)據(ju)進行無量綱化處理(li)，即求各數(shu)據(ju)序列中的(de)(de)每一(yi)個數(shu)據(ju)與數(shu)據(ju)序列平均數(shu)的(de)(de)比值(zhi)：

 計算(suan)結果見(jian)表3-14。

  圖(tu)3-1為各(ge)數(shu)列均值像的柱狀圖(tu)，可以看出(chu)溫度與應(ying)力腐蝕(shi)敏感性(xing)的變化(hua)趨相似度較高(gao)。

 3. 求差序列

  根(gen)據式（3-4),計(ji)算參考序(xu)列(lie)和比較序(xu)列(lie)的絕對差Δ;(k),計(ji)算結果(guo)見表(biao)3-15。

 4. 求兩極差(cha)

  根(gen)據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差(cha)分別(bie)為1.1889和0.0763。

5. 計算(suan)關聯系數(shu)

 取分辨系數ξ為0.5，將兩極(ji)差(cha)數值代入式（3-7),計(ji)算(suan)關聯系數如下(xia)：

將表3-15中(zhong)的(de)數(shu)據代(dai)入式（3-17),分別求出(chu)關聯(lian)系(xi)數(shu)，計(ji)算(suan)結果見表3-16。

6. 求(qiu)灰色關聯(lian)度

 根據式（3-8),計(ji)算(suan)灰色(se)關聯(lian)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

  ①. 采用(yong)灰色關聯(lian)理論(lun)時，因(yin)為(wei)評價數據(ju)序(xu)列(lie)(lie)都是和(he)參(can)考數據(ju)序(xu)列(lie)(lie)比(bi)較，所以，評價數據(ju)序(xu)列(lie)(lie)數量不影(ying)響評價結論(lun)，因(yin)此，關聯(lian)度(du)可作為(wei)分析應(ying)力(li)腐蝕影(ying)響因(yin)素的一個(ge)重要理論(lun)依據(ju)。

  ②. 案例1中(zhong)：在對(dui)各(ge)影響(xiang)(xiang)因素與(yu)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性(xing)的關聯(lian)分析中(zhong)，溫度關聯(lian)度接近1,說(shuo)明應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性(xing)與(yu)溫度密切相關，其(qi)次是(shi)pH值和(he)氯(lv)離子(zi)濃度的影響(xiang)(xiang)。H2S濃度對(dui)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的貢(gong)獻位于各(ge)因素之(zhi)末。

  ③. 案例(li)2中：從分析結果來看(kan)，介質壓(ya)(ya)力(li)和(he)溫(wen)度(du)與應力(li)腐蝕敏感性的(de)關聯程度(du)都較高，但溫(wen)度(du)對應力(li)腐蝕敏感性的(de)影響(xiang)比介質壓(ya)(ya)力(li)的(de)影響(xiang)更加(jia)顯(xian)著。

  ④. 由于應力(li)腐蝕的(de)(de)機(ji)理(li)復(fu)雜、影響因素(su)眾(zhong)多，相同(tong)的(de)(de)因素(su)在不同(tong)環境下所(suo)占據(ju)的(de)(de)主次(ci)位置是(shi)不同(tong)的(de)(de)，所(suo)以本書的(de)(de)分析結果并不代表(biao)所(suo)有應力(li)腐蝕介質環境情況。但(dan)是(shi)，可為應力(li)腐蝕斷裂(lie)預防和應力(li)腐蝕機(ji)理(li)的(de)(de)研究提供科學的(de)(de)參考依據(ju)。