應(yīng)力腐蝕開裂的原因及對策！不銹鋼和黃銅的生成機理是什么？
當(dāng)不銹鋼或黃銅處于腐蝕性環(huán)境中時，可能會發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。
在這里，我們將總結(jié)應(yīng)力腐蝕開裂的原因和對策以及發(fā)生機制。
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1. 1. 什么是應(yīng)力腐蝕開裂？
應(yīng)力腐蝕開裂 (SCC)是指在腐蝕環(huán)境中由于低于屈服點的拉伸應(yīng)力而發(fā)生開裂。
簡而言之，在容易發(fā)生腐蝕的環(huán)境中，即使是驚人的低負(fù)荷也會破壞它的現(xiàn)象。
在設(shè)計機械零件時，如果知道其使用環(huán)境，如果是腐蝕環(huán)境，則必須考慮應(yīng)力腐蝕開裂。
但是，對于螺栓、螺母等通用部件，其使用環(huán)境各不相同，因此無法預(yù)先假設(shè)。
當(dāng)零件在意想不到的地方損壞時，正是這種應(yīng)力腐蝕開裂導(dǎo)致了問題。
材料因素、腐蝕環(huán)境、應(yīng)力影響應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)生，缺一則不發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。
應(yīng)力腐蝕開裂不會發(fā)生在純金屬中，而只會發(fā)生在合金中。
在硫化物水溶液中因氫進(jìn)入鋼而產(chǎn)生的氫脆也稱為應(yīng)力腐蝕開裂。
眾所周知的應(yīng)力腐蝕開裂的例子包括使用堿性液體的鍋爐中的黃銅開裂和脆性脆化。
應(yīng)力腐蝕開裂的一個典型例子是奧氏體不銹鋼在氯化物中的開裂。
2. 應(yīng)力腐蝕開裂機理
關(guān)于應(yīng)力腐蝕開裂的機理有很多理論，但眾所周知的是涉及電化學(xué)作用。
晶界具有許多晶格缺陷和雜質(zhì)，并且由于該效應(yīng)，電位下降和晶界趨向于成為陽極（電位向容易被氧化的方向移動的狀態(tài)）。
為此，晶界容易被腐蝕，晶界被選擇性腐蝕，當(dāng)應(yīng)力作用于其上時，它們就變成裂紋，新的腐蝕性液體進(jìn)入，裂紋擴展。
3. 3. 應(yīng)力腐蝕 導(dǎo)致開裂的應(yīng)力
應(yīng)力腐蝕開裂隨拉應(yīng)力而不是壓應(yīng)力發(fā)生。
根據(jù)環(huán)境的不同，導(dǎo)致開裂的應(yīng)力大小可能沒有明確的下限。
一般來說，屈服點的百分比是確定的。
淬硬材料的回火溫度也會產(chǎn)生很大差異，屈服點高的材料通常更容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。
不僅要考慮外力的作用，還要考慮鉚釘緊固、拋光雕刻、焊接和熱處理等機械加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
4. 鋼的應(yīng)力腐蝕開裂
產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的環(huán)境因材料而異，下表顯示了鋼材的典型組合。
碳鋼和低合金鋼 海水、硝酸鹽、氨
鐵素體不銹鋼 海水、蒸汽
Austinite 不銹鋼 沿海大氣、氯化物
5. 奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂
Austinite系不銹鋼在表面具有鈍化膜，通過使Cr（鉻）為13%以上來獲得耐腐蝕性。
由于大氣溫度或焊接而保持在約650°C（600-800°C）的溫度時，它主要在晶界與碳結(jié)合，生成碳化鉻。
結(jié)果，周圍的Cr量變得不足，成為敏化狀態(tài)。
敏化使晶界開裂和應(yīng)力腐蝕開裂更容易發(fā)生。
6. 防止應(yīng)力腐蝕開裂
原因是材料、環(huán)境和壓力，你可以通過改變其中任何一個來采取對策。
● 材料對策
對于不銹鋼，改用耐晶界裂紋的SUS304L、SUS316L等是有效的。
● 環(huán)境因素
遠(yuǎn)離腐蝕性環(huán)境
。
● 避免應(yīng)力
焊接結(jié)構(gòu)
改為減少裝配過程中產(chǎn)生的應(yīng)力的設(shè)計。
可以考慮這樣的措施。
7. 應(yīng)力腐蝕開裂總結(jié)
應(yīng)力腐蝕開裂引起的故障不是很多，而是在處理機器時偶爾會遇到的故障。因此，導(dǎo)致重大事故的案例很多，這是設(shè)計師絕對要考慮的問題。
以上是應(yīng)力腐蝕開裂的總結(jié)。
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