第工程材料力學(xué)性能六章(更新版)
【正文】 金屬材料在應(yīng)力腐蝕條件下的斷裂判據(jù)測(cè)定金屬材料的 KIscc可用恒載荷法（圖 6－ 6）或恒位移法。 da/dt 值小，但受K之影響較大。拉應(yīng)力在蝕坑或原有裂紋的尖端形成應(yīng)力集中，使陽(yáng)極電位降低，加速陽(yáng)極金屬的溶解。（ 2） 化學(xué)介質(zhì) ：只有在特定的化學(xué)介質(zhì)中，某種金屬材料才能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。Kδ =[(δδ ’ )/ δ] 100%( 腐蝕時(shí)間 t后 )（ 2）局部腐蝕耐蝕性評(píng)定 局部腐蝕的種類和測(cè)試方法很多，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，所以應(yīng)根據(jù)局部腐蝕的類型選擇表示腐蝕程度的指標(biāo)，按其使用條件與要求選用評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。 用下式表示 V－ 失重時(shí)的腐蝕速度 g/m2h W0－ 金屬初始質(zhì)量 W1－ 清除腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量 S－ 金屬的表面積 t－ 腐蝕時(shí)間 在增重時(shí)是指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時(shí)的質(zhì)量與腐蝕前的質(zhì)量之間的差值。均勻腐蝕－腐蝕均勻地發(fā)生在整個(gè)表面上，各部分的腐蝕速度基本相同。腐蝕是物質(zhì)本身質(zhì)的變化―― 化學(xué)變化或電化學(xué)變化。通常腐蝕對(duì)金屬構(gòu)件是有害的，但有時(shí)可以利用腐蝕現(xiàn)象對(duì)金屬材料進(jìn)行電化學(xué)加工，如制備信息硬件的印刷線路板，制取奧氏體不銹鋼粉末等。局部腐蝕比全面腐蝕有更大的危害性，而且更難以預(yù)測(cè)。 可按下式將腐蝕的失重指標(biāo)換算成腐蝕的深度指標(biāo)： VL= V2436510/(10000ρ)= V VL－ 腐蝕的深度指標(biāo) mm/a （ 毫米 /年） ρ － 金屬的密度 g/cm3 （ 3） 均勻腐蝕金屬耐蝕性的評(píng)定 對(duì)于均勻腐蝕的金屬材料，耐蝕性等級(jí)的劃分大多采用深度指標(biāo)，但金屬腐蝕深度一般是隨時(shí)間變化的，所以從腐蝕手冊(cè)查到的資料難以精確地反映出實(shí)際情況，因此選用評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮實(shí)際情況和使用期限。 常見的有：低碳鋼和低合金鋼在苛性堿溶液中的 “ 堿脆 ” 和在含有硝酸根離子介質(zhì)中的 “ 硝脆 ” 。常用金屬材料引起應(yīng)力腐蝕的敏感介質(zhì)二、應(yīng)力腐蝕斷裂機(jī)理 如果在介質(zhì)中的極化過(guò)程相當(dāng)強(qiáng)烈，則 VcVa變得很小，腐蝕過(guò)程就大受抑制；如果介質(zhì)中去極化過(guò)程很強(qiáng)， VcVa很大，腐蝕電流增大，致使金屬表面受到全面腐蝕，表面不能形成鈍化膜。當(dāng) KI增大到 KIC時(shí)便失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂。 （ 2）斷口往往是粗糙的。（ 2）裂紋擴(kuò)展的宏觀方向與應(yīng)力有關(guān)，大體垂直于主應(yīng)力，但裂紋常有分叉現(xiàn)象，呈枯樹枝狀。合理選擇金屬材料針對(duì)機(jī)件所受應(yīng)力和接觸的化學(xué)介質(zhì)，選用耐應(yīng)力腐蝕的金屬材料。如與位錯(cuò)結(jié)合成為 Cottrell氣團(tuán)。（ 2）氫環(huán)境脆化是指鋼、鎳基合金、鈦合金等在氫壓 － 102MPa環(huán)境中，慢速應(yīng)變時(shí)出現(xiàn)的脆化。 微觀斷口晶界明顯加寬，呈沿晶斷裂。 上述各種氫損傷中，常見且研究較多是白點(diǎn)，氫應(yīng)力開裂，氫腐蝕和氫鼓泡。4）步進(jìn)式擴(kuò)展在外加應(yīng)力作用下，裂紋尖端是三向拉應(yīng)力區(qū)，因而氫原子易于通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)向裂紋尖端聚集。 3） 斷口宏觀特征 ：應(yīng)力腐蝕斷口顏色較暗，裂源區(qū)顏
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