應(yīng)力腐蝕科技名詞定義

應(yīng)力腐蝕科技名詞定義中文名稱：應(yīng)力腐蝕英文名稱：stresscorrosion定義1：材料在拉應(yīng)力集中和特定的腐蝕環(huán)境共同作用下發(fā)生腐蝕裂紋擴展的現(xiàn)象。所屬學(xué)科：電力（一級學(xué)科）；熱工自動化、電廠化學(xué)與金屬（二級學(xué)科）定義2：由殘余或外加應(yīng)力和腐蝕聯(lián)合作用所產(chǎn)生的材料破壞過程。所屬學(xué)科：機械工程（一級學(xué)科）；腐蝕與保護（二級學(xué)科）；腐蝕類型（三級學(xué)科）定義3：材料在腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力共同作用下，引發(fā)裂紋導(dǎo)致斷裂的現(xiàn)象。所屬學(xué)科：水利科技（一級學(xué)科）；工程力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料（二級學(xué)科）；工程力學(xué)（水利）（三級學(xué)科）本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布目錄簡介名詞解釋特征機理編輯本段簡介材料、機械零件或構(gòu)件在靜應(yīng)力（主要是拉應(yīng)力）和腐蝕的共同作用下產(chǎn)生的失效現(xiàn)象。它常出現(xiàn)于鍋爐用鋼、黃銅、高強度鋁合金和不銹鋼中，凝汽器管、礦山用鋼索、飛機緊急剎車用高壓氣瓶內(nèi)壁等所產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕也很顯著。常見應(yīng)力腐蝕的機理是：零件或構(gòu)件在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)作用下，表面的氧化膜被腐蝕而受到破壞,破壞的表面和未破壞的表面分別形成陽極和陰極,陽極處的金屬成為離子而被溶解，產(chǎn)生電流流向陰極。由于陽極面積比陰極的小得多，陽極的電流密度很大，進一步腐蝕已破壞的表面。加上拉應(yīng)力的作用，破壞處逐漸形成裂紋，裂紋隨時間逐漸擴展直到斷裂。這種裂紋不僅可以沿著金屬晶粒邊界發(fā)展，而且還能穿過晶粒發(fā)展。應(yīng)力腐蝕過程試驗研究表明：當(dāng)金屬加上陽極電流時可以加劇應(yīng)力腐蝕，而加上陰極電流時則能停止應(yīng)力腐蝕。一般認(rèn)為壓應(yīng)力對應(yīng)力腐蝕的影響不大。編輯本段名詞解釋應(yīng)力腐蝕是指在拉應(yīng)力作用下，金屬在腐蝕介質(zhì)中引起的破壞。這種腐蝕一般均穿過晶粒，即所謂穿晶腐蝕。應(yīng)力腐蝕由殘余或外加應(yīng)力導(dǎo)致的應(yīng)變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的材料破壞過程。應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致材料的斷裂稱為應(yīng)力腐蝕斷裂。編輯本段特征一般存在拉應(yīng)力，但實驗發(fā)現(xiàn)壓應(yīng)力有時也會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。對于裂紋擴展速率，應(yīng)力腐蝕存在臨界KISCC,即臨界應(yīng)力強度因子要大于KISCC,裂紋才會擴展。一般應(yīng)力腐蝕都屬于脆性斷裂。四、應(yīng)力腐蝕的裂紋擴展速率一般為10-6?10-3mm/min,而且存在孕育期，擴展區(qū)和瞬段區(qū)三部分。編輯本段機理機理一般認(rèn)為有陽極溶解和氫致開裂兩種。應(yīng)力腐蝕的機理仍處于進一步研究中。為防止零件的應(yīng)力腐蝕，首先應(yīng)合理選材，避免使用對應(yīng)力腐蝕敏感的材料,可以采用抗應(yīng)力腐蝕開裂的不銹鋼系列,如高鎳奧氏體鋼、高純奧氏體鋼、超純高鉻鐵素體鋼等。其次應(yīng)合理設(shè)計零件和構(gòu)件，減少應(yīng)力集中。改善腐蝕環(huán)境，如在腐蝕介質(zhì)中添加緩蝕劑，也是防止應(yīng)力腐蝕的措施。采用金屬或非金屬保護層，可以隔絕腐蝕介質(zhì)的作用。此外，采用陰極保護法見電化學(xué)保護也可減小或停止應(yīng)力腐蝕。詞條圖冊更多圖冊開放分類：什么是應(yīng)力腐蝕？金屬材料在拉伸應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下，發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象稱為應(yīng)力腐蝕。金屬表面都有一層鈍化膜（氧化保護膜），在鈍化膜未被破壞時不發(fā)生腐蝕。在應(yīng)力作用下，金屬表面局部區(qū)域的鈍化膜被撕破，露出活性金屬表面，在介質(zhì)作用下出現(xiàn)腐蝕，且其發(fā)展是逐漸加劇的。應(yīng)力腐蝕與單純的應(yīng)力破壞不一樣，在極低的應(yīng)力作用下也會發(fā)生破壞；與單純由于腐蝕引起破壞也不同，腐蝕性很弱的介質(zhì)，也能引起應(yīng)力腐蝕破壞。應(yīng)力與腐蝕二者相互促進，它往往在沒有變形預(yù)兆的情況下而迅速斷裂，很容易造成嚴(yán)重的事故。在發(fā)電廠中，鍋爐管道、汽輪機葉片、凝汽器銅管，均有發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性。鍋爐壓力容器的應(yīng)力腐蝕破裂腐蝕破裂是因介質(zhì)對材料的腐蝕而造成的結(jié)構(gòu)破裂。金屬材料的腐蝕有多種，按腐蝕機理可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕；按腐蝕介質(zhì)可分為氧腐蝕、硫腐蝕、酸腐蝕、堿腐蝕等；按腐蝕部位和破壞現(xiàn)象，可分為均勻腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞等。在鍋爐壓力容器部件的腐蝕中，應(yīng)力腐蝕及其造成的破裂是最常見、危害最大的一種。一、應(yīng)力腐蝕及其特點金屬構(gòu)件在應(yīng)力和特定的腐蝕性介質(zhì)共同作用下，被腐蝕并導(dǎo)致脆性破裂的現(xiàn)象，叫應(yīng)力腐蝕破裂。應(yīng)力腐蝕是特殊的腐蝕現(xiàn)象和腐蝕過程，應(yīng)力腐蝕破裂是應(yīng)力腐蝕的最終結(jié)果。應(yīng)力腐蝕有以下特點：引起應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力必須是拉應(yīng)力，且應(yīng)力可大可小，極低的應(yīng)力水平也可能導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕破壞。應(yīng)力既可由載荷引起，也可是焊接、裝配或熱處理引起的殘余應(yīng)力。純金屬不發(fā)生應(yīng)力腐蝕，但幾乎所有的合金在特定的腐蝕環(huán)境中都會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。極少量的合金或雜質(zhì)都會使材料產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。各種工程實用材料幾乎都有應(yīng)力腐蝕敏感性。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的材料和腐蝕性介質(zhì)之間有選擇性和匹配關(guān)系，即當(dāng)二者是某種特定組合時才會發(fā)生應(yīng)力腐蝕。常用金屬材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的敏感介質(zhì)如下表所示。應(yīng)力腐蝕是一個電化學(xué)腐蝕過程，包括應(yīng)力腐蝕裂紋萌生、穩(wěn)定擴展、失穩(wěn)擴展等階段，失穩(wěn)擴展即造成應(yīng)力腐蝕破裂。二、鍋爐壓力容器中常見的應(yīng)力腐蝕液氨對碳鋼及低合金鋼容器的應(yīng)力腐蝕液氨儲器在充裝、卸放及檢修時，難免進入空氣。接觸了空氣的液氨，在氧及二氧化碳的參與下，在應(yīng)力特別是焊接殘余應(yīng)力的作用下，對鋼材有強烈的腐蝕作用，使之產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，并多產(chǎn)生于焊縫部位。鋼材強度越高，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的傾向越大。最終導(dǎo)致容器破裂。硫化氫對鋼制容器的應(yīng)力腐蝕濕的硫化氫，加上應(yīng)力特別是焊接殘余應(yīng)力，可對鋼制容器產(chǎn)生強烈的應(yīng)力腐蝕，且在20°C左右的溫度下最為嚴(yán)重?？列詨A對鍋爐鍋筒或容器的應(yīng)力腐蝕（堿脆或苛性脆化）這種應(yīng)力腐蝕一般需要三個條件：較高的溫度、較高的苛性堿濃度及較高（達(dá)到鋼材屈服點）的拉伸應(yīng)力。在鍋爐鍋筒的脹口、鉚縫等部位，有可能滿足上述三個條件，常由這些部位開始形成應(yīng)力腐蝕開裂。含堿容器的接管、法蘭部位及其他應(yīng)力集中部位，也有堿脆開裂的例證。氯離子對奧氏體不銹鋼容器的應(yīng)力腐蝕無論是高濃度的氯離子，還是高溫高壓水中微量的氯離子，均可對奧氏體不銹鋼造成應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕裂紋常產(chǎn)生在焊縫附近，最終造成容器破裂。潮濕條件下一氧化碳對氣瓶的應(yīng)力腐蝕工業(yè)一氧化碳?xì)怏w中常含有二氧化碳和水分，在氣瓶反復(fù)充裝、應(yīng)力交變的條件下，氣瓶會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋甚至破裂。三、應(yīng)力腐蝕破裂的基本特征1.應(yīng)力腐蝕破裂屬于脆性破裂，斷口平齊，沒有明顯的塑性變形，破裂方向與主應(yīng)力方向垂直。應(yīng)力腐蝕是一種局部腐蝕，其斷口一般可分出裂紋擴展區(qū)和瞬時破裂區(qū)兩部分，前者顏色較深，有腐蝕產(chǎn)物伴隨，后者顏色較淺且潔凈。應(yīng)力腐蝕裂紋擴展過程中會發(fā)生裂紋分叉，即有一主裂紋擴展得最快，其余是擴展得較慢的支裂紋。引起破裂的因素中均有特定介質(zhì)和拉伸應(yīng)力。四、應(yīng)力腐蝕破裂的預(yù)防選用合適的材料，盡量避開材料與敏感介質(zhì)的匹配，比如不用奧氏體不銹鋼容器作接觸海水及氯化物的容器。在結(jié)構(gòu)