第工程材料力學性能六章(編輯修改稿)
2024-09-01 16:27 本頁面
【文章內容簡介】 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。三、應力腐蝕力學性能指標 單位時間內應力腐蝕裂紋的擴展量稱 應力腐蝕裂紋擴展速率 即 da/dt， 實驗證明： da/dt = f(KI) 曲線分為三個階段： （ 1）存在一個門檻值KISCC。當 KI＜ KISCC時，da/dt =0 或微不足道。 （ 2）第 Ⅰ 階段：當 KI超過 KIscc時裂紋突然加速擴展，da/dt－ KI曲線幾乎與縱坐標軸平行。 da/dt 值小，但受K之影響較大。（ 3）第 II段出現水平線段，da/dt 決定于環(huán)境而受應力強度的影響較小。（ 4）第 Ⅲ 階段裂紋長度接近臨界尺寸， da/dt依賴于 KI，材料進入失穩(wěn)擴展的過渡區(qū)。當 KI增大到 KIC時便失穩(wěn)擴展斷裂。 應力腐蝕臨界應力場強度因子－應力腐蝕門檻值 KISCC—— 在特定的化學介質中不發(fā)生應力腐蝕斷裂的最大應力場強度因子，稱為 應力腐蝕臨界應力場強度因子 （或稱應力腐蝕門檻值）。對于大多數金屬材料，在特定的化學介質中的 KISCC值是一定的。因此， KISCC可作為力學性能指標，表示含有宏觀裂紋的材料，在應力腐蝕條件下的斷裂韌度。 顯然： KI初 ≥ KISCC為金屬材料在應力腐蝕條件下的斷裂判據測定金屬材料的 KIscc可用恒載荷法（圖 6－ 6）或恒位移法。整個試驗過程中載荷恒定，隨著裂紋的擴展，裂紋尖端 KI增大，可用下式計算：其中 α ＝ 1－ a/W試驗時制備一組尺寸相同的試樣，每個試樣承受不同恒定載荷，使裂紋尖端產生不同大小的初始應力場強度因子 KI初 ，記錄各種 KI初 作用下的斷裂時間 tf，以 KI初 與 lgtf為坐標作圖，曲線水平部分所對應 KI初 的即為材料的 KIscc四、應力腐蝕斷裂斷口分析 應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)擴展區(qū)可見腐蝕產物帶來的顏色變化（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。 （ 4）由于斷裂總是從與介質接觸的表面開始，故啟裂區(qū)表面附近的斷口顏色最深，有時由于腐蝕進展的變化會在斷口上留下海灘花樣。（ 5）與介質接觸表面往往有點蝕或蝕斑。（ 6）應注意，有腐蝕產物不是判定應力腐蝕的充分條件。因為也有可能由于別的機制導致斷裂后，斷口受到隨后的腐蝕。應力腐蝕斷裂途徑 （ 1）根據金屬和合金的種類及介質不同， 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，但裂紋常有分叉現象，呈枯樹枝狀。 應力腐蝕斷口微觀特征（ 圖 64)（ 1）若腐蝕產物不是很厚或被清洗掉后，在適當
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