应力腐蚀试验机的应用和原理

bairoe · 发表于 2015-1-8 11:16:42

一定义
1 应力腐蚀是指指材料在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。
1）应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。
2）应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。
3）应力腐蚀发生一般有以下四个特征：
一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。
二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。
三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/s，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分。
应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂
2 应力腐蚀开裂
一、应力腐蚀开裂的定义是在特定介质条件下，在一定应力作用下发生腐蚀开裂的现象。必须是在特定介质下和应力作用共同的条件下。
二、如果应力作用不足以使得裂纹扩展，那么即使在特定的介质中也不会发生腐蚀开裂，这种腐蚀行为只是简单的电化学腐蚀，不是应力腐蚀开裂。
三、必须在一定介质中才能发生SCC低碳钢对氯离子十分敏感，所以在应力作用下在氯离子条件下的腐蚀应力行为应该归属于SCC
3材料在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏叫应力腐蚀。这里需强调的是应力和腐蚀的共同作用。
材料应力腐蚀引起的破坏，常有以下特点：
1）造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低于材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力(近年来，也发现在不锈钢中可以有压应力引起)。这个应力可以是外加应力，也可以是焊接、冷加工或热处理产生的残留拉应力。最早发现的冷加工黄铜壳在含有潮湿的氨气介质中的腐蚀破坏，就是由于冷加工造成的残留拉应力的结果。假如经过去应力退火，这种事故就可以避免。
2）应力腐蚀造成的破坏，是脆性断裂，没有明显的塑性变形。
　　3）只有在特定的合金成分与特定的介质相组合时才会造成应力腐蚀。例如α黄铜只有在氨溶液中才会腐蚀破坏，而β黄铜在水中就能破裂。
　　4）应力腐蚀的裂纹扩展速率一般在10-6-10-3mm/s，有点象疲劳，是渐进缓慢的，这种亚临界的扩展状况一直达到某一临界尺寸，使剩余下的断面不能承受外载时，就突然发生断裂。
　　5）应力腐蚀的裂纹多起源于表面蚀坑处，而裂纹的传播途径常垂直于拉力轴。
　　6）应力腐蚀破坏的断口，其颜色灰暗，表面常有腐蚀产物，而疲劳断口的表面，如果是新鲜断口常常较光滑，有光泽。
7）应力腐蚀的主裂纹扩展时常有分枝。但不要形成绝对化的概念，应力腐蚀裂纹并不总是分枝的。
8）应力腐蚀引起的断裂可以是穿晶断裂，也可以是晶间断裂。如果是穿晶断裂，其断口是解理或准解理的，其裂纹有似人字形或羽毛状的标记。
二介质
慢应变速率(SSRT)应力腐蚀(SCC)试验机主要用于检测、研究金属材料在高温高压纯净水、超临界水及含有微量碱性、酸性、盐类等杂质水环境中的静态持久拉伸、蠕变、应力腐蚀等的机械性能试验，也可用于在较高浓度的NaOH、Na2CrO4、N2O4、HNO3、NH3OH、H2S、及含Cl-溶液、甲醇、磷酸酯液压油、醋酸等介质环境下测试金属的应力腐蚀破坏特性试验。
三应用场合
钢铁（各种金属的腐蚀研究，例如奥氏体不锈钢，316，不锈钢）
航空航天（例如航空发动机的腐蚀开裂问题、接触网零部件应力腐蚀断裂分析、航天器用铝合金应力腐蚀研究现状与发展趋势分析）、
石化（硫化氢管道的防腐保护、抗硫化氢应力腐蚀石油套管的开发、液化石油气储罐应力腐蚀的分析）、
科研院所（新型材料的研发，镁铝合金及镁铝钙合金、核材料的安全应用纯水介质）、
大专院校（对于简单材料的不同环境盐水等的试验）等对材料进行慢应变应力腐蚀检测
热电，核电，海洋船舶等等

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