應(ying)力腐蝕開裂是(shi)一種常見(jian)的(de)(de)且危害嚴重的(de)(de)失(shi)效模(mo)式(shi)，由于其影響因素眾多，包括溫度、離子(zi)濃度、pH值、應(ying)力、流場(chang)、壓力、機械結構(gou)等；這些因素中哪(na)些是(shi)主要(yao)因素，哪(na)些是(shi)次要(yao)因素，哪(na)些影響大(da)，哪(na)些影響小(xiao)，這些都是(shi)需要(yao)弄清楚的(de)(de)問(wen)題。因此，如何確定在線亞洲日產一區二區:應力腐蝕的主要(yao)影響因(yin)素是研究應力腐蝕(shi)的關(guan)鍵問題之一(yi)，科學合理地分析(xi)各種因(yin)素的顯著性對(dui)應力腐蝕(shi)的研究具有(you)重要(yao)意義。浙江至德鋼業(ye)有(you)限公司本次選用灰色(se)關(guan)聯分析(xi)理論(lun)，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(yin)素進行關聯度計算。根據(ju)計算結果，分析(xi)各(ge)因(yin)素對應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏感(gan)性的影響，為掌握(wo)在線亞洲日產一區二區:不銹鋼應力腐蝕發生(sheng)規律及(ji)進行預防等提供依據。

一(yi)、灰色(se)關聯(lian)分析

  灰色系(xi)統理論(lun)是由我國(guo)著名學者(zhe)鄧聚龍教授創造的(de)(de)一種(zhong)系(xi)統科學理論(lun)，其(qi)中(zhong)的(de)(de)灰色關(guan)(guan)聯分(fen)(fen)析(xi)是根據(ju)(ju)各因素(su)變化(hua)曲線幾(ji)何(he)形狀的(de)(de)相似程(cheng)度，來判斷(duan)因素(su)之間(jian)關(guan)(guan)聯程(cheng)度的(de)(de)方法。此方法通過對動態過程(cheng)發展(zhan)態勢的(de)(de)量化(hua)分(fen)(fen)析(xi)，完(wan)成對系(xi)統內時間(jian)序列(lie)(lie)(lie)有關(guan)(guan)統計數(shu)據(ju)(ju)幾(ji)何(he)關(guan)(guan)系(xi)的(de)(de)比(bi)較(jiao)，求出(chu)參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)(lie)與各比(bi)較(jiao)數(shu)列(lie)(lie)(lie)之間(jian)的(de)(de)灰色關(guan)(guan)聯度。與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)(lie)關(guan)(guan)聯度越大(da)的(de)(de)比(bi)較(jiao)數(shu)列(lie)(lie)(lie)，其(qi)發展(zhan)方向(xiang)和速率(lv)與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)(lie)越接近，與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)(lie)的(de)(de)關(guan)(guan)系(xi)越緊密。

灰(hui)色關聯分析的(de)具體(ti)計算步(bu)驟如下：

 1. 確定參考數據(ju)序列(lie)與比較數據(ju)序列(lie)

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

 由于(yu)各個(ge)評價(jia)指(zhi)標的單位、量(liang)綱(gang)(gang)不(bu)同(tong)，為消除它們對(dui)(dui)決策(ce)結果的影響(xiang)，必須對(dui)(dui)數(shu)據進(jin)行無(wu)量(liang)綱(gang)(gang)化轉(zhuan)化。無(wu)量(liang)綱(gang)(gang)化轉(zhuan)化的方(fang)法(fa)主要有：求初值像(xiang)(xiang)、求均(jun)值像(xiang)(xiang)和求區間值像(xiang)(xiang)，進(jin)行灰(hui)色關聯分析時(shi)選用一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)進(jin)行計算。初值像(xiang)(xiang)是各數(shu)據序列中的每一(yi)個(ge)數(shu)據與該數(shu)據序列第一(yi)個(ge)數(shu)據的比值：

 3. 計算參考序列和比較序列的絕(jue)對差

6. 求灰色關聯度

  關(guan)聯(lian)度(du)代表了(le)系(xi)統特征與各因素(su)之(zhi)間的關(guan)聯(lian)程(cheng)度(du)，其數值(zhi)越大(da)，說明兩者的密(mi)切(qie)程(cheng)度(du)越高。關(guan)聯(lian)度(du)可根據各關(guan)聯(lian)系(xi)數獲得，計(ji)算(suan)公(gong)式為：

二、應力腐(fu)蝕影響(xiang)因素顯(xian)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(bu)銹鋼(gang)，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)作為參考序列

  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. 確定參考(kao)數據(ju)序(xu)列(lie)與比較數據(ju)序(xu)列(lie)

  以應力腐蝕敏感性指數(shu)F(A)數(shu)據序(xu)列為(wei)參考序(xu)列，4個影(ying)響因素(su)參數(shu)列為(wei)比較(jiao)序(xu)列。

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

 b. 求各序列數據的初值(zhi)像

 應力腐蝕敏感性是奧氏體(ti)不銹(xiu)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

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

 d. 求兩極(ji)差

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

 e. 計算關聯系數

  取分辨系(xi)(xi)數為0.5,將兩(liang)極差數值代入式（3-7),計算關聯(lian)系(xi)(xi)數如下：

將表 3-5 中的(de)數(shu)據(ju)代入式（3-12），分別求出關聯(lian)系數(shu)，計算結果見(jian)表 3-6。

 f. 求灰色關聯度

  根據式(shi)（3-8),計(ji)算灰色關(guan)聯度，計(ji)算結果為：

2. 以F(δ)作為參(can)考序(xu)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(de)初值像

  根據式（3-3),可得各(ge)序列數(shu)據的初值(zhi)像，結果如(ru)表3-7所示。

 b. 求差序(xu)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(ju)式（3-5)、式（3-6)求得兩極(ji)差(cha)分別為98.6685和(he)0。

 d. 計算關聯系數

   取分(fen)辨(bian)系數ξ為0.5,將兩極差(cha)數值代入式(shi)（3-7),計算關聯(lian)系數如下：

 將表3-8中的(de)數據代入式（3-13),分別(bie)求出關聯系(xi)數，計算結(jie)果見表3-9。

 e. 求(qiu)灰(hui)色關(guan)聯度

  根據式（3-8),計算(suan)灰色關聯度，計算(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(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(lie)數據(ju)的初(chu)值像

  根據式(shi)（3-3),可得各序列(lie)數據的(de)初值(zhi)像，結(jie)果(guo)如表(biao)3-10所(suo)示。

 b. 求(qiu)差序列(lie)

  根據(ju)式（3-4),計(ji)算參(can)考(kao)序(xu)列和比較(jiao)序(xu)列的絕對差Δ;(k),計(ji)算結果見表3-11。

 c. 求兩極差(cha)

  根據式（3-5)、式（3-6)求得(de)兩(liang)極(ji)差分別為98.663和0。

 d. 計算關聯(lian)系數

   取分辨系(xi)數(shu)(shu)為(wei)0.5,將兩(liang)極(ji)差數(shu)(shu)值代人式（3-7),計算關聯(lian)系(xi)數(shu)(shu)如下：

   將表(biao)3-8中的數據代人(ren)式（3-14),分別求出關(guan)聯(lian)系數，計(ji)算結(jie)果見表(biao)3-12。

 e. 求灰色關聯(lian)度

  根據式（3-8),計算(suan)灰色(se)關聯(lian)度(du)，計算(suan)結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不(bu)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(xi)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)定參考數據序(xu)(xu)列與比較數據序(xu)(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)進行無量綱化處理

  由于各個評價(jia)指(zhi)標的(de)單(dan)位不同，為(wei)消除它(ta)們對決策(ce)結果的(de)影(ying)響，本案例采用求(qiu)均(jun)值(zhi)像的(de)方法對數(shu)據進行無量綱化處理，即求(qiu)各數(shu)據序列中的(de)每一個數(shu)據與數(shu)據序列平(ping)均(jun)數(shu)的(de)比(bi)值(zhi)：

 計算結果(guo)見表3-14。

  圖3-1為各數列(lie)均值(zhi)像的(de)柱(zhu)狀(zhuang)圖，可(ke)以(yi)看出溫度與應力腐(fu)蝕(shi)敏感性的(de)變化趨(qu)相似度較(jiao)高。

 3. 求差序列

  根據式（3-4),計算(suan)參考序列(lie)和(he)比較(jiao)序列(lie)的絕對(dui)差(cha)Δ;(k),計算(suan)結果見(jian)表3-15。

 4. 求兩極差(cha)

  根(gen)據式（3-5)、式（3-6)求(qiu)得兩極(ji)差分別(bie)為(wei)1.1889和0.0763。

5. 計算關聯系數

 取分辨系(xi)數(shu)(shu)ξ為0.5，將兩極差(cha)數(shu)(shu)值代入式（3-7),計算關聯系(xi)數(shu)(shu)如下(xia)：

將(jiang)表(biao)3-15中(zhong)的數據(ju)代入式（3-17),分(fen)別求出關聯(lian)系數，計算(suan)結果見表(biao)3-16。

6. 求灰色關聯度(du)

 根據式（3-8),計算(suan)灰色關聯度，計算(suan)結果(guo)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、總結

  ①. 采用灰色(se)關聯(lian)理(li)論時，因(yin)為(wei)評(ping)價(jia)數據(ju)序(xu)(xu)列都(dou)是和參考數據(ju)序(xu)(xu)列比較，所(suo)以，評(ping)價(jia)數據(ju)序(xu)(xu)列數量不影響評(ping)價(jia)結論，因(yin)此，關聯(lian)度可作為(wei)分析應(ying)力(li)腐蝕影響因(yin)素的一個(ge)重要理(li)論依據(ju)。

  ②. 案例1中：在對各(ge)影響因素(su)與(yu)應力腐蝕(shi)(shi)敏感性的關聯(lian)分(fen)析中，溫(wen)度(du)(du)關聯(lian)度(du)(du)接近(jin)1,說明(ming)應力腐蝕(shi)(shi)敏感性與(yu)溫(wen)度(du)(du)密切相關，其次(ci)是pH值和(he)氯離子濃度(du)(du)的影響。H2S濃度(du)(du)對應力腐蝕(shi)(shi)的貢獻位于(yu)各(ge)因素(su)之末。

  ③. 案例2中(zhong)：從分(fen)析結(jie)果來看，介質(zhi)(zhi)壓力(li)和溫度與應力(li)腐(fu)(fu)蝕敏感性的關聯程度都較(jiao)高，但溫度對應力(li)腐(fu)(fu)蝕敏感性的影響比(bi)介質(zhi)(zhi)壓力(li)的影響更加顯著(zhu)。

  ④. 由于(yu)應力腐蝕(shi)的(de)(de)機理(li)(li)復雜、影響因素(su)眾多，相同的(de)(de)因素(su)在不同環(huan)境下所占(zhan)據的(de)(de)主次(ci)位置是(shi)不同的(de)(de)，所以(yi)本書的(de)(de)分析結果(guo)并不代表所有應力腐蝕(shi)介質環(huan)境情況。但是(shi)，可為(wei)應力腐蝕(shi)斷裂(lie)預防和應力腐蝕(shi)機理(li)(li)的(de)(de)研(yan)究提供科學的(de)(de)參考依據。