應力(li)腐(fu)(fu)蝕的(de)主要影(ying)響因(yin)素(su)可以分為以下三種:①. 合金成分及有關的(de)冶(ye)金因(yin)素(su);②. 力(li)學因(yin)素(su);③. 環境因(yin)素(su)。這三者的(de)組合構成了(le)龐大的(de)合金-環境系(xi)統。圖1.2表(biao)示了(le)產生應力(li)腐(fu)(fu)蝕的(de)三個基本(ben)(ben)條(tiao)件-材料因(yin)素(su)、環境因(yin)素(su)和力(li)學因(yin)素(su)之(zhi)間的(de)關系(xi),即應力(li)腐(fu)(fu)蝕是上述三個基本(ben)(ben)條(tiao)件的(de)交集。


圖 2.jpg


1. 合金成分及有關的冶金因素(su)


 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,應力腐蝕抗力明顯下降。氮對不銹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。


 熱處理(li)對(dui)碳鋼的(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)(xing)影(ying)(ying)(ying)響很大(da),一般都認為熱處理(li)將(jiang)直接影(ying)(ying)(ying)響到到碳鋼的(de)(de)顯微組(zu)織,最后導致(zhi)碳鋼具有不同的(de)(de)強度(du)水平。對(dui)于HE型應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)而言,回火(huo)的(de)(de)溫度(du)越(yue)低,碳鋼對(dui)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)敏(min)感性(xing)(xing)就越(yue)大(da)。對(dui)陽極溶解型的(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂而言,鋼奧氏體化的(de)(de)溫度(du)影(ying)(ying)(ying)響也很大(da)。低碳鋼奧氏體化溫度(du)越(yue)高,應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)(xing)也越(yue)大(da);冷卻速度(du)越(yue)慢,則應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)(xing)越(yue)小。


2. 環(huan)境因素的(de)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(ying)力的影響


 拉應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)與晶(jing)粒方(fang)向(xiang)之間的(de)關系(xi)對(dui)合(he)金的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)也有很(hen)(hen)大(da)影(ying)響。橫向(xiang)受(shou)力(li)(li)比(bi)縱(zong)向(xiang)受(shou)力(li)(li)苛刻(ke),而縱(zong)向(xiang)受(shou)力(li)(li)又比(bi)橫向(xiang)受(shou)力(li)(li)苛刻(ke)。合(he)金構件所受(shou)的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)低于臨界應(ying)(ying)力(li)(li)時(shi),發生應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)概率就極小。影(ying)響應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)因(yin)(yin)素(su)很(hen)(hen)多,也很(hen)(hen)復雜(za),這些(xie)因(yin)(yin)素(su)并不是(shi)孤立的(de)存在,而是(shi)相互影(ying)響,因(yin)(yin)此如果想要(yao)采取有效措施(shi)減緩(huan)或(huo)抑制應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi),確(que)保化工(gong)設(she)備、管(guan)道(dao)和海洋設(she)施(shi)等安全正(zheng)常運行,就要(yao)對(dui)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)機理進行深(shen)入的(de)了解(jie)。