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第工程材料力學性能六章(更新版)

2025-09-13 16:27上一頁面

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【正文】 金屬材料在應力腐蝕條件下的斷裂判據(jù)測定金屬材料的 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。拉應力在蝕坑或原有裂紋的尖端形成應力集中,使陽極電位降低,加速陽極金屬的溶解。( 2) 化學介質 :只有在特定的化學介質中,某種金屬材料才能產(chǎn)生應力腐蝕。Kδ =[(δδ ’ )/ δ] 100%( 腐蝕時間 t后 )( 2)局部腐蝕耐蝕性評定 局部腐蝕的種類和測試方法很多,評定標準也不盡相同,所以應根據(jù)局部腐蝕的類型選擇表示腐蝕程度的指標,按其使用條件與要求選用評定標準。 用下式表示 V- 失重時的腐蝕速度 g/m2h W0- 金屬初始質量 W1- 清除腐蝕產(chǎn)物后的質量 S- 金屬的表面積 t- 腐蝕時間 在增重時是指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時的質量與腐蝕前的質量之間的差值。均勻腐蝕-腐蝕均勻地發(fā)生在整個表面上,各部分的腐蝕速度基本相同。腐蝕是物質本身質的變化―― 化學變化或電化學變化。通常腐蝕對金屬構件是有害的,但有時可以利用腐蝕現(xiàn)象對金屬材料進行電化學加工,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,而且更難以預測。 可按下式將腐蝕的失重指標換算成腐蝕的深度指標: VL= V2436510/(10000ρ)= V VL- 腐蝕的深度指標 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定 對于均勻腐蝕的金屬材料,耐蝕性等級的劃分大多采用深度指標,但金屬腐蝕深度一般是隨時間變化的,所以從腐蝕手冊查到的資料難以精確地反映出實際情況,因此選用評定標準時,應考慮實際情況和使用期限。 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中的 “ 硝脆 ” 。常用金屬材料引起應力腐蝕的敏感介質二、應力腐蝕斷裂機理 如果在介質中的極化過程相當強烈,則 VcVa變得很小,腐蝕過程就大受抑制;如果介質中去極化過程很強, 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 KI增大到 KIC時便失穩(wěn)擴展斷裂。 ( 2)斷口往往是粗糙的。( 2)裂紋擴展的宏觀方向與應力有關,大體垂直于主應力,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機件所受應力和接觸的化學介質,選用耐應力腐蝕的金屬材料。如與位錯結合成為 Cottrell氣團。( 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,慢速應變時出現(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,氫應力開裂,氫腐蝕和氫鼓泡。4)步進式擴展在外加應力作用下,裂紋尖端是三向拉應力區(qū),因而氫原子易于通過位錯運動向裂紋尖端聚集。 3) 斷口宏觀特征 :應力腐蝕斷口顏色較暗,裂源區(qū)顏
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