應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)影響因(yin)素(su)可以分為以下三(san)(san)(san)種:①. 合金(jin)成分及有(you)關的(de)(de)(de)冶金(jin)因(yin)素(su);②. 力(li)(li)學因(yin)素(su);③. 環境因(yin)素(su)。這(zhe)三(san)(san)(san)者的(de)(de)(de)組合構成了龐大的(de)(de)(de)合金(jin)-環境系統。圖(tu)1.2表(biao)示了產生應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)三(san)(san)(san)個基本條件-材料因(yin)素(su)、環境因(yin)素(su)和力(li)(li)學因(yin)素(su)之間的(de)(de)(de)關系,即應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)是上(shang)述三(san)(san)(san)個基本條件的(de)(de)(de)交集(ji)。


圖 2.jpg


1. 合金(jin)成分及有關的冶金(jin)因素


 雜質元素對鋼的應力腐蝕敏感性影響很大。純鐵或低碳鋼中去除碳、氮后,在硝酸鹽中均不發生應力腐蝕。純鐵中含氮量達0.43%時,應(ying)力腐(fu)蝕抗力明顯下降。氮對不(bu)銹(xiu)鋼有類似的有害作用。在Fe-20Cr-18Ni不銹鋼中含氮量大于30×10-6可使氯脆敏感性增加。大多數雜質元素是對合金應力腐蝕開裂抗力有害,因此,提高純度一般可改善其抗力。


 熱處(chu)(chu)理對(dui)碳(tan)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)性影響(xiang)很大(da),一般都認為熱處(chu)(chu)理將直接影響(xiang)到到碳(tan)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)顯微組(zu)織(zhi),最(zui)后導致(zhi)碳(tan)鋼(gang)(gang)具有不同的(de)(de)(de)(de)強度水平。對(dui)于HE型應力(li)(li)腐蝕(shi)而言,回火的(de)(de)(de)(de)溫度越(yue)(yue)低,碳(tan)鋼(gang)(gang)對(dui)應力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)敏(min)(min)感(gan)性就越(yue)(yue)大(da)。對(dui)陽極溶解(jie)型的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi)開裂而言,鋼(gang)(gang)奧(ao)氏(shi)體化的(de)(de)(de)(de)溫度影響(xiang)也很大(da)。低碳(tan)鋼(gang)(gang)奧(ao)氏(shi)體化溫度越(yue)(yue)高,應力(li)(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)性也越(yue)(yue)大(da);冷卻速度越(yue)(yue)慢(man),則(ze)應力(li)(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)性越(yue)(yue)小。


2. 環境(jing)因素(su)的影響


 在遇水可分解為酸性的氯化物溶液中均可能引起奧氏體不銹鋼的應力腐蝕,其影響程度為MgCl2>FeCl3>CaCl2>LiCl>NaCl。奧氏體不銹鋼的應力腐蝕多發生在50~300℃范圍內,氯化物的濃度上升,應力腐蝕的敏感性增大。大多數金屬都是在低于100℃的溫度下產生應力腐蝕的,不過金屬在開裂前都有一個最小溫度,這個溫度稱為開裂臨界溫度。高于此值時材料才發生應力腐蝕,低于此值時材料則不發生應力腐蝕。


 溶液中的溶解氧對鋼的應力腐蝕行為影響也是很大的。例如,在高溫高濃度的MgCl2中,不銹鋼產生應力腐蝕不一定有氧的存在,而在熱水和高溫水中,溶解氧對應力腐蝕則起著決定性作用。一般認為,在只含微量氯離子的溶液中,沒有溶解氧要使Cr-Ni不銹鋼產生應力腐蝕幾乎是不可能的。隨著介質pH值的減小,H+濃度增加,應力腐蝕發生的概率也會增加。例如,在脫硫工段中,其介質中含有硫化氫、二氧化碳等,溶于水形成碳酸,釋出H+,降低環境的pH值,從而增大材料的應力腐蝕敏感性。電位對應力腐蝕裂紋擴展速率的影響也是明顯的,在臨界電位范圍內,裂紋擴展速率迅速加快。


 3. 應力的影響


 拉應(ying)(ying)力(li)(li)(li)的(de)方向(xiang)(xiang)與晶粒(li)方向(xiang)(xiang)之間的(de)關系對合金的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)也(ye)有很(hen)(hen)大(da)影(ying)響。橫向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)(li)比縱向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)(li)苛(ke)刻(ke),而縱向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)(li)又比橫向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)(li)苛(ke)刻(ke)。合金構件所受(shou)(shou)的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)低于臨界應(ying)(ying)力(li)(li)(li)時,發(fa)生應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)概(gai)率就極(ji)小。影(ying)響應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)因素很(hen)(hen)多,也(ye)很(hen)(hen)復雜,這些因素并不是孤立的(de)存(cun)在,而是相互影(ying)響,因此如(ru)果想要(yao)采取有效措(cuo)施減緩或抑制應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi),確(que)保化工設備、管道和海(hai)洋設施等(deng)安全正(zheng)常運行,就要(yao)對應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)機(ji)理進行深入(ru)的(de)了解。