應力腐(fu)蝕開裂是一種常見的(de)(de)且危害(hai)嚴重的(de)(de)失效模(mo)式，由于其影響(xiang)因素(su)(su)眾多，包(bao)括溫度、離(li)子(zi)濃(nong)度、pH值、應力、流場(chang)、壓力、機械(xie)結構等；這些(xie)(xie)因素(su)(su)中哪(na)(na)些(xie)(xie)是主要因素(su)(su)，哪(na)(na)些(xie)(xie)是次要因素(su)(su)，哪(na)(na)些(xie)(xie)影響(xiang)大，哪(na)(na)些(xie)(xie)影響(xiang)小，這些(xie)(xie)都是需要弄清楚的(de)(de)問題。因此(ci)，如(ru)何確定亞洲歐美色綜合一區二區在線:應力腐蝕的主(zhu)要影響因(yin)(yin)素(su)是研(yan)究應力(li)腐蝕(shi)的關鍵問題之一，科(ke)學(xue)合理(li)地(di)分析各種因(yin)(yin)素(su)的顯著性對(dui)應力(li)腐蝕(shi)的研(yan)究具(ju)有重要意義。浙(zhe)江至德鋼業有限公司本次選(xuan)用灰(hui)色(se)關聯分析理(li)論，對(dui)亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼應力腐蝕的(de)各環境因(yin)素進行關(guan)聯度計算。根據計算結果，分析各因(yin)素對應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感(gan)性的(de)影響，為掌握亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼應力腐(fu)蝕發生規律及進行預(yu)防等(deng)提供依據。

一、灰色關聯分析

  灰(hui)色系(xi)統(tong)理論(lun)是由我國著(zhu)名學者鄧聚龍教授創造的(de)(de)(de)一種系(xi)統(tong)科學理論(lun)，其(qi)中的(de)(de)(de)灰(hui)色關聯分析(xi)是根據(ju)各(ge)因素變化曲(qu)線幾何(he)形狀的(de)(de)(de)相似程度(du)(du)，來判斷因素之間關聯程度(du)(du)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法。此方(fang)(fang)法通過(guo)(guo)對動態(tai)過(guo)(guo)程發(fa)展態(tai)勢的(de)(de)(de)量化分析(xi)，完(wan)成對系(xi)統(tong)內時間序列有關統(tong)計數(shu)據(ju)幾何(he)關系(xi)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較(jiao)，求出參(can)考(kao)(kao)數(shu)列與各(ge)比(bi)(bi)較(jiao)數(shu)列之間的(de)(de)(de)灰(hui)色關聯度(du)(du)。與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列關聯度(du)(du)越大(da)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較(jiao)數(shu)列，其(qi)發(fa)展方(fang)(fang)向和(he)速率與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列越接(jie)近，與參(can)考(kao)(kao)數(shu)列的(de)(de)(de)關系(xi)越緊密。

灰色關聯分析(xi)的具(ju)體計算步驟如下(xia)：

 1. 確定(ding)參考(kao)數(shu)據序列(lie)與比較(jiao)數(shu)據序列(lie)

 2. 參(can)考(kao)數(shu)列和比較(jiao)數(shu)列進行無量綱化處理(li)

 由于各(ge)個(ge)評(ping)價指標(biao)的單(dan)位、量(liang)綱不同，為消(xiao)除它們對(dui)決策結果的影響，必須對(dui)數(shu)據進行無量(liang)綱化(hua)轉(zhuan)化(hua)。無量(liang)綱化(hua)轉(zhuan)化(hua)的方(fang)法主要(yao)有(you)：求初值(zhi)(zhi)像(xiang)、求均值(zhi)(zhi)像(xiang)和(he)求區(qu)間值(zhi)(zhi)像(xiang)，進行灰色關聯分(fen)析時選用一種方(fang)法進行計算。初值(zhi)(zhi)像(xiang)是(shi)各(ge)數(shu)據序列中的每一個(ge)數(shu)據與該數(shu)據序列第一個(ge)數(shu)據的比值(zhi)(zhi)：

 3. 計算參考序(xu)列和比較序(xu)列的絕(jue)對差

6. 求灰色關聯度

  關(guan)聯度(du)代(dai)表了系統特征與(yu)各(ge)因素之間的(de)關(guan)聯程度(du)，其數(shu)值越(yue)大，說明兩者(zhe)的(de)密切程度(du)越(yue)高(gao)。關(guan)聯度(du)可根(gen)據(ju)各(ge)關(guan)聯系數(shu)獲得，計算(suan)公式(shi)為：

二、應力(li)腐蝕影響因素(su)顯著性分析

分析案例 1

  本案例分析是根據文獻的試驗數據進行應力腐蝕影響因素顯著性分析。試驗選用壓力容器常用材料316不銹鋼，采用慢應變速率拉伸試驗方法。試驗考慮濕硫化氫環境中硫化氫和氯離子濃度、溫度、pH值對應力腐蝕敏感性的影響，試驗介質中各因素的參數值如表3-1所示。

試驗應以應力腐蝕敏感指數 F(A)、 F(δ)、 F(t)、作為評價指標，不同介質參數下應力腐蝕試驗數據如表 3-2 所示。

1. 以F(A)作(zuo)為參考序(xu)列(lie)

  首先以應力腐蝕敏感性指數F(A)作為參考序列，即表3-3中的X₀₁ 數列和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

  a. 確定參考數據序(xu)列(lie)與(yu)比較數據序(xu)列(lie)

  以(yi)應(ying)力腐蝕敏(min)感(gan)性(xing)指(zhi)數(shu)F(A)數(shu)據序列為參(can)考(kao)序列，4個影響因(yin)素參(can)數(shu)列為比較序列。

  X_{0 = (21.355，50.55，17.54，38.865，5.725，37.37）（式 3-11）}

 b. 求各序(xu)列數據的初值像

 應力腐蝕敏感性是奧氏體不銹鋼316的灰色系統特征，也是我們關心的首要問題，其他數據序列是與敏感性指數相關的，需要找出主序列與輔序列數據之間的關聯程度。由于各組數據之間單位同，為了表示在一個圖上，需要進行無量綱化處理，可以求初值像、均值像和區間值像，進行灰色關聯分析時選用一種進行計算，本章分析案例中選用了初值像。初值像X;是各數據序列中的每一個數據與該數據序列第一個數據的比值，用初值化法對原始數據進行無量綱化處理得表3-4。

 c. 求差序列(lie)

  根據式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對差Δ;(k),計算結果見表3-5.

 d. 求兩極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求(qiu)得兩極差分別為99.2501和0。

 e. 計算關聯系(xi)數(shu)

  取分辨系(xi)數(shu)為0.5,將兩極差數(shu)值代入式（3-7),計算關聯系(xi)數(shu)如下：

將表 3-5 中的數據(ju)代(dai)入(ru)式（3-12），分別求(qiu)出關聯系數，計算結果(guo)見表 3-6。

 f. 求灰色關聯度

  根據式（3-8),計(ji)算灰色關聯度，計(ji)算結(jie)果為(wei)：

2. 以F(δ)作為參考序列(lie)

  以應力腐蝕敏感性指數F(δ)作為參考序列，即表3-3中的X₀₂數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

a. 求各序列數據的初值像

  根據式（3-3),可得各序列數據的初值(zhi)像，結果如表3-7所示。

 b. 求(qiu)差序列

  根據式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對差Δ_i(k),計算結果見表3-8。

  c. 求兩極(ji)差

  根(gen)據式（3-5)、式（3-6)求(qiu)得兩極差分別為98.6685和(he)0。

 d. 計算關聯系(xi)數

   取(qu)分辨系數ξ為0.5,將兩極差數值代入式(shi)（3-7),計算關聯系數如下：

 將(jiang)表(biao)3-8中的數據代入式（3-13),分別求(qiu)出(chu)關聯(lian)系數，計(ji)算結果見表(biao)3-9。

 e. 求灰(hui)色關(guan)聯(lian)度(du)

  根據式（3-8),計算(suan)灰色關聯(lian)度，計算(suan)結果(guo)為(wei)：

 y₄>y₃>y₂>y₁,說明X₄與X₀的關聯度最大，也就是說溫度與應力牌蝕敏感性的關系最為密切，該結果與上節分析結果相同。

3. 以F(t)作為參考序列

 以應力腐蝕敏感性指數F(t)作為參考序列，即表3-3中的X₀₃數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下。

 a. 求各序列數(shu)據的初值像

  根(gen)據式（3-3),可得各序列數據的初值像(xiang)，結果如(ru)表(biao)3-10所示(shi)。

 b. 求差序列

  根據式（3-4),計算參考序列和比(bi)較序列的(de)絕對差Δ;(k),計算結果見表3-11。

 c. 求兩(liang)極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別為98.663和(he)0。

 d. 計算關聯系數

   取分(fen)辨系(xi)數為(wei)0.5,將(jiang)兩極差數值(zhi)代(dai)人式（3-7),計(ji)算關聯系(xi)數如下：

   將表3-8中的(de)數據代人式（3-14),分別求(qiu)出關聯系(xi)數，計算結果見(jian)表3-12。

 e. 求灰色關聯度

  根據(ju)式（3-8),計算(suan)灰色關聯度(du)，計算(suan)結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹鋼的應力腐蝕中，pH值和溫度為主要影響因素，Cl^-濃度次之，最后是H₂S濃度。金屬與介質的化學反應速度、物質的輸送過程等均受溫度影響極大，因此溫度對應力腐蝕影響較大。影響因素中pH值影響比較大，是因為pH值的變化使應力腐蝕敏感性波動較大：弱酸弱堿性時，材料塑性損失較大，敏感性大；中性時，敏感性小；強酸性時，應力腐蝕被全面腐蝕代替。氯離子是奧氏體不銹鋼發生應力腐蝕的決定性要素，但是其濃度的影響并不占主導地位。在氯離子和H₂S共存的環境中，H₂S與材料金屬反應生成的氫原子導致材料脆化，對應力腐蝕起到了加速作用。

分析(xi)案例 2

 溫度對奧氏體不銹鋼應力腐蝕有重要的影響，應力腐蝕的敏感性隨溫度升高而升高。近幾年的研究表明，不銹鋼應力腐蝕存在一個敏感溫度。Y.Y.Chen等采用耶茨算法研究了含氯和硫化氫環境中，溫度、氯離子濃度和pH值對321不銹鋼應力腐蝕敏感性的影響，結果表明，溫度的影響最重要。案例1的分析結表明：溫度與應力腐蝕的敏感性，這與前人的研究結論是一致的。本節在第2章試驗研究的基礎上，研究溫度和操作壓力對S32168不銹鋼應力腐蝕影響的顯著性。由于本次試驗獲得的數據較少，選擇合適的數據分析方法至關重要。樣本的大小不影響灰色關聯理論的使用，因此，作者采用灰色關聯理論來分析影響因素與應力腐蝕敏感性之間的關系。

 1. 確定參考數據(ju)(ju)序列與比較數據(ju)(ju)序列

  根據第2章的試驗結果，采用斷面收縮率來評價應力腐蝕敏感性，不同溫度和介質壓力下得到的應力腐蝕敏感性指數F(Z)見表2-3。首先，確定反映系統行為特征的參考數列和影響系統行為的比較數列。把F(Z)的數據作為參考序列X₀。

 2. 參考數列和比較數列進行無(wu)量綱化處理

  由于各個評(ping)價指標的(de)(de)(de)單位不同，為消除它們(men)對決策(ce)結果的(de)(de)(de)影響，本(ben)案例(li)采用求均(jun)值(zhi)像的(de)(de)(de)方(fang)法對數(shu)(shu)據(ju)進行無(wu)量綱化處理，即求各數(shu)(shu)據(ju)序(xu)列(lie)(lie)中(zhong)的(de)(de)(de)每一個數(shu)(shu)據(ju)與數(shu)(shu)據(ju)序(xu)列(lie)(lie)平均(jun)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)比值(zhi)：

 計算結果見(jian)表3-14。

  圖3-1為各數列均值像的柱狀(zhuang)圖，可以看出溫度與應力腐蝕(shi)敏感(gan)性的變化趨相似度較高。

 3. 求差序(xu)列

  根據式（3-4),計算參(can)考序(xu)列和(he)比較(jiao)序(xu)列的絕(jue)對差Δ;(k),計算結果(guo)見(jian)表3-15。

 4. 求兩極差

  根(gen)據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分(fen)別(bie)為1.1889和0.0763。

5. 計算關聯(lian)系數

 取分(fen)辨系數(shu)ξ為0.5，將兩(liang)極差數(shu)值代入(ru)式（3-7),計(ji)算關聯系數(shu)如下：

將(jiang)表3-15中的數據代入式（3-17),分別求出(chu)關聯系(xi)數，計(ji)算結(jie)果見表3-16。

6. 求灰(hui)色關聯(lian)度(du)

 根據(ju)式（3-8),計算(suan)灰(hui)色關(guan)聯度，計算(suan)結果為(wei)：Y1=0.833; Y2=0.663

 說明X₁與X₀的關聯度最大，也就是說溫度對應力腐蝕敏感性的影響更加顯著，該結果與上節分析結果相同。

三、總結

  ①. 采用灰色關(guan)聯(lian)理論(lun)時，因(yin)為(wei)評價數據序(xu)列都是和參考數據序(xu)列比較(jiao)，所以，評價數據序(xu)列數量(liang)不影響(xiang)評價結論(lun)，因(yin)此，關(guan)聯(lian)度可作為(wei)分析應力(li)腐蝕影響(xiang)因(yin)素的(de)一個重要理論(lun)依據。

  ②. 案例1中：在對(dui)各影(ying)響因素與(yu)應(ying)力(li)(li)腐蝕敏(min)感(gan)(gan)性的關聯分析中，溫度(du)關聯度(du)接近1,說明應(ying)力(li)(li)腐蝕敏(min)感(gan)(gan)性與(yu)溫度(du)密切相關，其次是pH值(zhi)和氯離子濃度(du)的影(ying)響。H2S濃度(du)對(dui)應(ying)力(li)(li)腐蝕的貢獻位于各因素之(zhi)末。

  ③. 案例(li)2中：從分析結果來(lai)看，介質(zhi)壓力(li)(li)和溫(wen)度(du)與應力(li)(li)腐(fu)蝕敏感(gan)(gan)性的(de)關聯程度(du)都較高，但溫(wen)度(du)對應力(li)(li)腐(fu)蝕敏感(gan)(gan)性的(de)影響比介質(zhi)壓力(li)(li)的(de)影響更(geng)加(jia)顯(xian)著。

  ④. 由于應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的機理復雜、影(ying)響因素(su)(su)眾多，相同(tong)的因素(su)(su)在不(bu)同(tong)環(huan)(huan)境(jing)下所(suo)占據(ju)的主次(ci)位置是不(bu)同(tong)的，所(suo)以(yi)本(ben)書的分析結果并不(bu)代表(biao)所(suo)有(you)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)介質環(huan)(huan)境(jing)情況。但是，可為應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)斷(duan)裂預防和應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)機理的研究提供(gong)科(ke)學(xue)的參考依據(ju)。