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不銹鋼管應(yīng)力腐蝕開裂原因及危害有哪些

來源:至德鋼業(yè) 日期:2021-05-21 01:55:42 人氣:5616

  不銹鋼管在海洋大氣腐蝕環(huán)境中,除發(fā)生均勻腐蝕外,還存在各種局部腐蝕,如電偶腐蝕、縫隙腐蝕、選擇性腐蝕以及應(yīng)力腐蝕等。其中,不銹鋼管應(yīng)力腐蝕是事先沒有明顯預(yù)兆而突然發(fā)生的脆性斷裂,是破壞性和危害性極大的一種腐蝕形式。下面將從概念、特征、影響因素、機理、研究方法以及控制方法等方面詳細(xì)介紹應(yīng)力腐蝕。


 不銹鋼管應(yīng)力腐蝕開裂在應(yīng)力和環(huán)境聯(lián)合作用下往往使金屬力學(xué)性能下降,比單個因素分別作用后再疊加起來要嚴(yán)重得多。腐蝕開裂并不是一個新問題。然而,人們有意識地注意和重視應(yīng)力腐蝕只是始于工業(yè)突飛猛進的19世紀(jì)下半葉。當(dāng)時由于沖壓黃銅彈殼的廣泛使用,在儲存過程中發(fā)生了嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開裂。1886年,人們發(fā)現(xiàn)含銀和銅的冷拉合金絲在FeCl3溶液中具有應(yīng)力腐蝕敏感性。19世紀(jì)末,出現(xiàn)了蒸汽機車鉚接鍋爐的堿脆問題。20世紀(jì)20年代初,人們發(fā)現(xiàn)鋁合金在潮濕大氣中也發(fā)生了應(yīng)力腐蝕。1930年,鎂合金軍用飛機在潮濕大氣中發(fā)生應(yīng)力腐蝕。美國路易斯安那州輸氣管線和阿拉伯東部阿卜凱克油田管線,分別于1965年和1977年發(fā)生油氣泄露事件,在大火中喪生多人,造成了巨大的經(jīng)濟損失。事后經(jīng)過事故分析,都是由于輸油管道外側(cè)發(fā)生腐蝕開裂引起的。我國的油氣管線也發(fā)生過類似的事故,1968年威遠(yuǎn)至成都的輸氣管線發(fā)生泄露爆炸,造成了巨大的經(jīng)濟損失和嚴(yán)重的人員傷亡。


 不銹鋼管的應(yīng)力腐蝕開裂是一個很重要的實際問題。應(yīng)力腐蝕開裂占不銹鋼管腐蝕破壞的20%以上,而海洋環(huán)境中含有大量氯離子,當(dāng)不銹鋼材料應(yīng)用于海洋這種苛刻的腐蝕環(huán)境中時,應(yīng)力和氯離子聯(lián)合作用使不銹鋼材料的力學(xué)性能下降往往比單個因素分別作用后再疊加起來的效果要嚴(yán)重得多,因為海洋腐蝕環(huán)境和應(yīng)力的協(xié)同作用可以相互促進,加速材料的破壞。不銹鋼材料在酸性含氯離子環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂是科研工作者的重要研究方向。較常遇到的而又研究較多的是奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂問題。目前,在研究裂紋尖端化學(xué)和電化學(xué)狀態(tài)、應(yīng)力強度與裂紋擴展速率的關(guān)系、氫在裂紋擴展中的地位、應(yīng)力和應(yīng)變速率的作用等方面已經(jīng)取得了很大的進展??蒲泄ぷ髡邆兲岢隽硕喾N不同的機理來解釋應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象,但迄今尚無公認(rèn)的統(tǒng)一機理。應(yīng)力腐蝕是一個非常復(fù)雜的問題,造成裂紋的原因和裂紋擴展過程在不同條件下也是不同的,所以很多時候不能只用一種理論來解釋。由于應(yīng)力腐蝕是一個與腐蝕有關(guān)的過程,其機理必然與腐蝕過程中發(fā)生的陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)有關(guān),因此應(yīng)力腐蝕機理主要可以分為兩大類:陽極溶解型機理和氫致開裂型機理,以及在這兩類機理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的表面膜破裂理論、活性通道理論、應(yīng)力吸附開裂理論、腐蝕產(chǎn)物楔入理論、閉塞電池理論等。


本文標(biāo)簽:不銹鋼管  應(yīng)力腐蝕  腐蝕開裂 

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