不銹鋼的應(yīng)力、腐蝕和斷裂的三個共同特征
經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn):當應(yīng)力與腐蝕同時作用時,可以加速不銹鋼金屬的破壞。不銹鋼加工廠家說在最簡單的情況下,這兩個因素的破壞作用只是疊加的。如果是均勻腐蝕,則截面積逐漸減小,使真實應(yīng)力逐漸增加,最終達到不銹鋼材料的斷裂強度而斷裂。如果是晶間腐蝕,則晶間的結(jié)合力將會降低,外加的應(yīng)力使腐蝕介質(zhì)更易沿晶界進行進一步的破壞,最終使殘余的晶間結(jié)合力不再能承受外加應(yīng)力而致斷裂。對于這兩種簡單情況下的應(yīng)力腐蝕,在不銹鋼工程施工中可以分別采取增加不銹鋼材料尺寸(或選用更耐蝕的不銹鋼材料)及防止晶間腐蝕來解決。但是,一般所指的(狹義的)應(yīng)力腐蝕是一種較為復(fù)雜的現(xiàn)象:當應(yīng)力不存在時,腐蝕甚微;施加應(yīng)力后,經(jīng)過一段時間后,金屬會在腐蝕并不嚴重的情況下發(fā)生脆斷。這種應(yīng)力腐蝕斷裂有如下三個共同特征:
第一,應(yīng)力一般是拉伸的。拉伸應(yīng)力愈大,則斷裂時間愈短。冷加工后的殘余內(nèi)應(yīng)力可以達到屈服強度,消除內(nèi)應(yīng)力的退火處理是控制應(yīng)力腐蝕斷裂的第一個有效措施“使用軋制、噴丸、球磨等措施,使表面層有壓縮應(yīng)力,則可降低應(yīng)力腐蝕斷裂趨勢。
第二,腐蝕介質(zhì)是特定的,只有某些金屬——介質(zhì)的組合,才會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂,例如鍋爐不銹鋼的堿脆、低碳不銹鋼的硝脆、高強度不銹鋼鋼的氫脆、奧氏體不銹鋼的氯脆等。
第三,斷裂速度(0.O01~0.3cm/h)遠大于沒有應(yīng)力下的腐蝕破壞速度,但又小于單純的力學(xué)斷裂速度。斷口屬于脆斷型。
這便是應(yīng)力腐蝕斷裂的應(yīng)力、腐蝕和斷裂的三個共同特征。