第工程材料力學(xué)性能六章(編輯修改稿)
2024-09-01 16:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。三、應(yīng)力腐蝕力學(xué)性能指標(biāo) 單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)力腐蝕裂紋的擴(kuò)展量稱 應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率 即 da/dt， 實(shí)驗(yàn)證明： da/dt = f(KI) 曲線分為三個(gè)階段： （ 1）存在一個(gè)門(mén)檻值KISCC。當(dāng) KI＜ KISCC時(shí)，da/dt =0 或微不足道。 （ 2）第 Ⅰ 階段：當(dāng) KI超過(guò) KIscc時(shí)裂紋突然加速擴(kuò)展，da/dt－ KI曲線幾乎與縱坐標(biāo)軸平行。 da/dt 值小，但受K之影響較大。（ 3）第 II段出現(xiàn)水平線段，da/dt 決定于環(huán)境而受應(yīng)力強(qiáng)度的影響較小。（ 4）第 Ⅲ 階段裂紋長(zhǎng)度接近臨界尺寸， da/dt依賴于 KI，材料進(jìn)入失穩(wěn)擴(kuò)展的過(guò)渡區(qū)。當(dāng) KI增大到 KIC時(shí)便失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂。 應(yīng)力腐蝕臨界應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子－應(yīng)力腐蝕門(mén)檻值 KISCC—— 在特定的化學(xué)介質(zhì)中不發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂的最大應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子，稱為 應(yīng)力腐蝕臨界應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子 （或稱應(yīng)力腐蝕門(mén)檻值）。對(duì)于大多數(shù)金屬材料，在特定的化學(xué)介質(zhì)中的 KISCC值是一定的。因此， KISCC可作為力學(xué)性能指標(biāo)，表示含有宏觀裂紋的材料，在應(yīng)力腐蝕條件下的斷裂韌度。 顯然： KI初 ≥ KISCC為金屬材料在應(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。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中載荷恒定，隨著裂紋的擴(kuò)展，裂紋尖端 KI增大，可用下式計(jì)算：其中 α ＝ 1－ a/W試驗(yàn)時(shí)制備一組尺寸相同的試樣，每個(gè)試樣承受不同恒定載荷，使裂紋尖端產(chǎn)生不同大小的初始應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子 KI初 ，記錄各種 KI初 作用下的斷裂時(shí)間 tf，以 KI初 與 lgtf為坐標(biāo)作圖，曲線水平部分所對(duì)應(yīng) KI初 的即為材料的 KIscc四、應(yīng)力腐蝕斷裂斷口分析 應(yīng)力腐蝕斷裂斷口宏觀特征 （ 1）即使是塑韌性非常好的材料，其應(yīng)力腐蝕斷裂的宏觀形貌也是完全脆性的。 （ 2）斷口往往是粗糙的。 （ 3）在亞穩(wěn)擴(kuò)展區(qū)可見(jiàn)腐蝕產(chǎn)物帶來(lái)的顏色變化（黑色或灰黑色），但深裂紋的裂夾區(qū)顏色可能很淺，不易為肉眼辨認(rèn)。 （ 4）由于斷裂總是從與介質(zhì)接觸的表面開(kāi)始，故啟裂區(qū)表面附近的斷口顏色最深，有時(shí)由于腐蝕進(jìn)展的變化會(huì)在斷口上留下海灘花樣。（ 5）與介質(zhì)接觸表面往往有點(diǎn)蝕或蝕斑。（ 6）應(yīng)注意，有腐蝕產(chǎn)物不是判定應(yīng)力腐蝕的充分條件。因?yàn)橐灿锌赡苡捎趧e的機(jī)制導(dǎo)致斷裂后，斷口受到隨后的腐蝕。應(yīng)力腐蝕斷裂途徑 （ 1）根據(jù)金屬和合金的種類及介質(zhì)不同， SCC可以是沿晶的或穿晶的，碳鋼和鉻不銹鋼多系沿晶奧氏體不銹鋼多為穿晶鋁、鈦、鎳也多為沿晶但也有例外的。（ 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(shù)枝狀。 應(yīng)力腐蝕斷口微觀特征（ 圖 64)（ 1）若腐蝕產(chǎn)物不是很厚或被清洗掉后，在適當(dāng)
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