金属材料中的应力腐蚀研究
应力腐蚀概述
应力腐蚀概述应力腐蚀是一种材料在同时受到应力和特定腐蚀介质作用下发生的破坏现象。
它被广泛应用于金属材料的工程设计和失效分析。
应力腐蚀的研究对于提高材料的耐蚀性能以及确保工程结构的安全是至关重要的。
本文将对应力腐蚀的定义、机理、预防措施以及相关领域的应用进行概述。
一、应力腐蚀的定义应力腐蚀是指金属材料在受到应力和特定腐蚀介质作用下产生的破坏。
这种破坏的特点是剧烈，严重影响材料的使用寿命和安全性。
应力腐蚀与单独的应力或腐蚀介质作用下的腐蚀具有明显的区别，需要同时满足应力和特定腐蚀介质的作用才会发生。
二、应力腐蚀的机理应力腐蚀的机理非常复杂，一般包括三个要素：金属材料、应力和腐蚀介质。
在应力腐蚀环境中，金属表面的被动膜被破坏，导致金属原子与腐蚀介质发生直接作用。
这种作用会引起金属表面的溶解，形成裂纹或表面腐蚀。
同时，应力会加剧腐蚀过程，并促使裂纹的扩展和破坏。
三、应力腐蚀的预防措施为了减少应力腐蚀的发生，可以采取一系列的预防措施。
首先，选择适合的材料是非常重要的。
某些材料对特定腐蚀介质表现出更好的抗腐蚀性能，因此在设计和使用过程中应选择这些材料。
其次，通过适当的设计和加工可以减少应力的集中和作用时间，从而降低应力腐蚀的风险。
此外，应在设计和施工中注意腐蚀控制和材料保护，定期检测和维护工程结构的完整性。
四、应力腐蚀在相关领域的应用应力腐蚀广泛应用于金属材料的工程设计和失效分析。
在航空航天领域，应力腐蚀是导致飞机、火箭和导弹等航天器件失效的主要原因之一。
在核能领域，应力腐蚀研究对于保证核反应堆的安全运行至关重要。
此外，应力腐蚀还在化工、石油、冶金等工业领域具有重要意义，对于设备的正常运行和人们的生命财产安全具有重要的保障作用。
结论应力腐蚀是金属材料在应力和特定腐蚀介质作用下发生的破坏现象。
它需要同时满足应力和腐蚀介质的作用才会发生，具有剧烈的破坏性。
为了减少应力腐蚀的发生，可以采取材料选择、设计和加工、腐蚀控制等预防措施。
金属材料中的应力腐蚀研究
金属材料中的应力腐蚀研究随着现代化社会的发展，人们对于材料的要求越来越高。
金属材料是目前工程领域中最为常用的制造材料之一，因其具有优异的机械性能、电学性能和化学性能，被广泛应用于各种领域。
但是，在使用过程中，金属材料容易产生应力腐蚀，使其失去正常的使用寿命，因此对于应力腐蚀的研究显得尤为重要。
一、应力腐蚀的定义和发生机理应力腐蚀是指在金属材料受到应力同时又受到介质作用时所引起的一种腐蚀形式。
常见的应力腐蚀有三种形式，分别是氢致应力腐蚀、氧化腐蚀和晶间腐蚀。
应力腐蚀是一种十分危险的腐蚀形式，可能会导致材料的机械性能急剧下降，直接影响使用寿命和安全性。
应力腐蚀的发生机理很复杂，涉及到多种物理化学因素。
一般来讲，金属材料自身存在着内应力，而受到外加应力的影响，这些应力可能超过材料的破裂应力，从而导致金属材料发生应力腐蚀现象。
此外，介质中的物质也会对金属产生腐蚀，这种腐蚀因素在氢致应力腐蚀中更为明显。
二、应力腐蚀的危害性应力腐蚀对于金属材料的危害性非常大，主要包括以下几个方面：1. 会对材料的机械性能产生重大影响，降低材料的强度和韧性。
2. 会大量减缓材料的疲劳寿命，从而缩短其使用寿命。
3. 会导致材料出现裂纹和应力集中现象，进一步加剧材料的破坏。
4. 在某些特殊情况下，还会引发爆炸和火灾等危险事故。
因此，应力腐蚀研究不仅对于材料的发展十分重要，更是涉及到人们的安全和健康。
三、现有应力腐蚀研究方法为了防止和减少应力腐蚀的发生，科学家们已经发明了多种应力腐蚀研究方法。
当前常用的研究方法主要包括以下三种：1. 金属材料实验研究：这种方法主要是通过实验的方式来探究金属材料在应力腐蚀作用下的变化规律，从而研究应力腐蚀的机理和规律。
2. 数值模拟研究：这种方法主要是基于数值模拟方法，通过计算机模拟实验，对应力腐蚀现象进行分析研究。
3. 材料失效分析研究：这种方法主要是通过对于已经出现应力腐蚀问题的材料进行失效分析，从中总结出其发生应力腐蚀的原因和特点。
金属材料抗应力腐蚀性能分析及预防措施
金属材料抗应力腐蚀性能分析及预防措施摘要：在工业中，金属材料的应力腐蚀是个常见的问题。
本文通过深入分析金属材料应力腐蚀出现的原因及其特点，并提出了预防应力腐蚀的措施，比如合理选材，结构优化设计，工艺优化，缓腐蚀药剂来改变工作环境环境等，对金属材料防应力腐蚀有一定的积极作用。
关键词：金属材料焊接，应力腐蚀，预防措施一、金属材料应力腐蚀性产生的原因以及特点金属材料表面容易发生腐蚀开裂现象，这种腐蚀开裂是当金属材料暴露于在具有腐蚀性的环境中，且材料表面拉应力过大造成的。
产生金属材料表面应力腐蚀开裂特点，首先应力是产生腐蚀开裂首要条件，造成金属材料应力腐蚀开裂，必须要存在应力，尤其是存在拉应力。
那么这个应力又是如何产生的呢？金属材料表面产生的应力是由成型过程产生的。
比如，在焊接成型过程中，由于焊接热应力及焊接工装夹具夹紧力，致使部分残余应力不均匀的产生在零部件上，类似的有铸造应力，锻造应力，热处理应力等等，这些不均匀的应力就是金属材料表面脆弱的部位。
另外，金属材料大多应用在日常生活环境中，在这些环境中有大量腐蚀性物质，通过空气流通附着在金属材料的接口处和其他应力集中部位，嵌入到了金属材料中，腐蚀性物质在金属材料中堆积扩张，从而造成了扩张应力，进而引发了应力腐蚀裂纹。
第二，金属材料应力腐蚀性裂纹断裂，与时间成正比例关系，这种失效现象并不是出现应力后就立即产生的，而是随着时间的不断推移，逐渐产生扩大的一种腐蚀断裂问题，而这一点与氢致滞后开裂有非常大的相似性。
最后，造成金属腐蚀性断裂现象的应力一般都是低应力产生的，由于金属所处的环境具有一定的腐蚀性，这使得金属材料表面腐蚀部位整体变脆，在低应力出现的时候，就产生金属材料腐蚀性开裂现象。
在石油化工产业中，应力腐蚀性开裂是最常见的问题，也是主要造成石油化工产业中设备运行故障甚至出现失效现象的重要原因，金属材料应力腐蚀性裂缝，给石油化工企业正常施工造成了困扰，但是由于金属材料应力腐蚀性开裂的产生是无法预测的，所以这个问题也就成为石油化工产业中最大的安全隐患，他对石油化工产业的发展造成了极大的负面影响。
钛合金的应力腐蚀开裂机理研究
钛合金的应力腐蚀开裂机理研究钛合金是一种重要的工程材料，广泛应用于航空航天、海洋开发、医疗和生物技术等领域。
然而，钛合金在高应力和腐蚀环境下容易发生应力腐蚀开裂，这是一种严重的断裂失效模式，会对材料的机械性能和可靠性产生负面影响。
因此，针对钛合金的应力腐蚀开裂机理研究具有重要的理论和实际意义。
1. 应力腐蚀开裂现象应力腐蚀开裂是以应力和腐蚀两种因素共同作用为特征的一种断裂模式。
在钛合金中，应力腐蚀开裂主要发生在高强度、高塑性的β型钛合金中，如Ti-6Al-4V、Ti-10V-2Fe-3Al等。
这是因为β型钛合金由于其高强度、高韧性和优异的耐热性而广泛应用于高温和高应力的环境中，受到应力和腐蚀的影响更易发生应力腐蚀开裂。
应力腐蚀开裂的发生通常需要满足三个条件：一是存在应力，二是存在介质，三是存在裂纹。
应力可以来自外部应力和材料内部残余应力，介质可以是液态或气态腐蚀介质，裂纹可以来自材料表面或内部缺陷。
这些因素共同作用，导致裂纹的扩展和断裂失效。
2. 应力腐蚀开裂机理钛合金在应力腐蚀开裂过程中的机理非常复杂，涉及多个领域的知识，如材料力学、电化学和腐蚀学等。
根据目前的研究成果，主要的机理包括：应力诱导化学反应、电化学反应、氢脆和氧化等。
应力诱导化学反应是指应力可以影响材料中的化学反应速率和路径，导致一些高速度的化学反应产生。
例如，在钛合金中存在应力时，钛与水分子中的氧发生反应速率会增加，从而产生更多的氢离子。
这些氢离子会在材料表面积聚，从而促进裂纹的扩展。
电化学反应是指由于电化学反应而导致的物质的电荷、电势或者离子浓度发生变化，从而导致材料损伤和裂纹扩展。
在钛合金中，一些金属离子和氧化物离子的浓度会因腐蚀或者电化学反应而发生变化，在应力场的作用下，这些变化可以导致材料内部的应力集中和开裂。
氢脆是指材料中氢原子的积聚导致材料韧性下降和开裂，其机理与氧化或者电化学反应密切相关。
氧化是指由于材料与介质的反应而形成氧化物或者其他腐蚀产物，从而导致材料失去力学性能和断裂。
金属应力腐蚀问题的分析与解决
金属应力腐蚀问题的分析与解决在各种工业、冶金、航空、化工等行业中，经常会涉及到金属材料的应力腐蚀问题。
应力腐蚀是一种混合腐蚀方式，它同时发生了机械应力和化学反应的作用。
由于应力的作用，金属表面的保护层会破坏，使得金属材料失去保护，随后出现腐蚀现象。
这种腐蚀不仅会损坏金属材料的结构，也使得工业和制造业遭受重大损失。
因此，我们需要深入了解应力腐蚀问题的原因和解决方法。
1. 应力腐蚀的原因首先，了解应力腐蚀的原因十分关键。
应力腐蚀的产生原因与金属材料的性质、环境条件有关。
在工业和制造业中，金属材料经常承受着力学应力和化学腐蚀的双重作用，特别是在湿润的环境下更为容易出现应力腐蚀。
1.1 腐蚀环境对金属的影响腐蚀环境对金属材料的影响是造成应力腐蚀的一个主要原因。
在工业生产中，金属与环境很难完全隔离。
比如，水产生的湿气、氧气、盐等离子体都会产生腐蚀作用。
在这些腐蚀环境中，金属表面常常会存在氧化物、氢氧根等化学物质，这些都会进一步加剧腐蚀演变。
1.2 金属材料的应力敏感性金属材料的应力敏感性是引起应力腐蚀的另一个主要因素。
应力敏感性是指金属材料在受到一定的应力作用下，结构强度的改变程度。
在工业中，比如航空、核电站等行业，金属结构承受的应力常常达到其极限之外。
在这些环境下，金属材料的应力敏感度将对其腐蚀程度产生重要影响。
1.3 应力来源的多样性来源于机械装置的应变、制造缺陷、贮存过程、物料压力以及温差等对于金属材料的应力均为应力腐蚀产生的原因。
在工业生产中，正因为材料上存在着各类负荷，金属材料的强度常常需要具备一定的弹性。
这会使得金属材料在承受应力时出现塑性变形和纤维方向发生改变，从而导致应力场的分布不均匀。
2.解决应力腐蚀的方法了解应力腐蚀的产生原因之后，我们还需要探讨如何解决这个问题。
在工业制造和生产当中，应力腐蚀的出现会给我们的工作带来很多不便。
因此，我们需要有针对性地解决应力腐蚀问题。
2.1 合理的材料选择在制造中合理的材料选择是对应力腐蚀的有效解决方法之一。
S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀研究的开题报告
S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀研究的开题报告一、研究背景和意义随着现代工业的快速发展和科技水平的不断提高，不锈钢在机械制造、化工、航空航天等领域中的应用越来越普遍。
作为一种重要的金属材料，不锈钢具有高强度、高耐腐蚀性、良好的耐磨性和耐高温性能等优点，因此广泛用于海水处理设备、核电站、船舶等场合。
然而，在某些特殊的工作环境下，例如含有氯离子的环境中，不锈钢可能会发生应力腐蚀现象。
这种现象会引起不锈钢材料的损坏和功能降低，严重影响设备的安全可靠运行。
因此，了解不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀行为，寻求有效的防护措施具有重要意义。
本研究旨在探究S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀行为，为不锈钢在海洋、化工等领域的应用提供技术支持和参考。
二、研究内容和方法1. 研究内容（1）分析S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀机理；（2）研究不同氯离子浓度对S32168不锈钢应力腐蚀行为的影响；（3）研究不同温度对S32168不锈钢应力腐蚀行为的影响；（4）探究不同防护措施对S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀行为的影响。
2. 研究方法（1）腐蚀试验采用电化学测试技术对不同浓度的氯化钠溶液中的S32168不锈钢进行应力腐蚀测试，观察和研究不同浓度、温度对其应力腐蚀行为的影响。
在试验过程中，根据试验结果调整各项参数，逐步确定S32168不锈钢的最优抗腐蚀性能。
（2）表面分析利用扫描电镜、X射线衍射仪等表面分析仪器对腐蚀试验前后S32168不锈钢进行分析，观察不同条件下S32168不锈钢的表面形貌和组织结构的变化，以便分析和研究其应力腐蚀机理。
三、预期成果和意义通过对S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀研究，可以深入了解其抗腐蚀性能，为制定有效的防护措施提供理论依据。
同时，本研究的结果也可以为国内外不锈钢厂家提供技术支持，促进我国不锈钢行业的发展。
预计研究成果将在国际上公开发表，取得一定的学术影响。
金属在h2s环境中抗硫化应力开裂和应力开裂及应力腐蚀开裂的试验方法
金属在h2s环境中抗硫化应力开裂和应力开裂及应力腐蚀开裂的试验方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：金属在H2S环境中的抗硫化应力开裂和应力开裂以及应力腐蚀开裂是工程材料研究中一个重要的课题。
随着工业发展的进步，金属在硫化氢环境下遇到的腐蚀问题越来越严重，因此对金属的抗硫化能力进行有效评估和研究显得尤为重要。
本文将重点介绍金属在H2S环境中抗硫化应力开裂和应力开裂以及应力腐蚀开裂的试验方法。
一、抗硫化应力开裂试验方法1.慢应变速率拉伸试验（SSRT）慢应变速率拉伸试验是一种常用的用于评估金属抗硫化应力开裂能力的试验方法。
在试验中，将金属样品置于硫化氢环境中，通过施加不同应变速率的拉伸载荷来评估金属的应力开裂敏感性。
通过观察试验样品的断口形貌，可以判断金属在H2S环境中的抗硫化应力开裂能力。
2.冲击试验（Charpy V-notch Impact Test）Charpy V-notch冲击试验是一种常用的测试金属在低温下的韧性能力的方法，也可以用于评估金属在H2S环境中的抗硫化应力开裂能力。
通过在冲击试验中引入硫化氢气体，可以模拟实际工作环境下的应力开裂情况，进一步评估金属的性能。
2.环境应力开裂试验（Environmental Stress Cracking Test）2.断裂力学分析（Fracture Mechanics Analysis）断裂力学分析是一种常用的方法，用于评估金属在应力腐蚀开裂条件下的裂纹扩展行为。
通过对金属样品的裂纹形貌和裂纹扩展速率等参数进行分析，可以评估金属在应力腐蚀开裂条件下的裂纹扩展机制和发展规律。
第二篇示例：金属在H2S环境中抗硫化应力开裂和应力开裂及应力腐蚀开裂是材料科学和工程领域一个重要而复杂的问题。
H2S是一种常见的硫化氢气体，常常存在于石油、天然气等工业生产中。
金属材料在H2S环境中受到应力作用时容易发生各种腐蚀和开裂现象，这对于工程结构的安全性和可靠性都提出了严峻的挑战。
应力腐蚀的机理
应力腐蚀的机理一、引言应力腐蚀是金属材料在受到应力和特定环境条件下发生的一种腐蚀现象，它是金属材料的一种重要破坏形式。
应力腐蚀不仅会造成金属材料的损失，还会对工业设备和结构的安全性和可靠性产生影响，因此对应力腐蚀机理的研究具有重要意义。
二、应力腐蚀机理1. 应力集中作用在金属表面存在裂纹、划痕等缺陷时，当外加应力作用于这些缺陷处时，就会使得这些缺陷处的应力远高于周围区域。
由于金属材料在受到高应力作用下容易发生塑性变形和微观结构改变，因此这些缺陷处就成为了金属材料发生应力腐蚀的起始点。
2. 电化学反应在特定环境条件下，例如含有氯离子、硫酸根离子等强氧化剂的介质中，金属表面会发生电化学反应。
当外加应力作用于这些介质中的金属材料时，由于应力会加速电化学反应的发生，因此就会导致金属材料的快速腐蚀。
3. 氢脆在一些强还原性介质中，例如含有氢离子的酸性介质中，金属表面会发生氢吸附和氢解反应，产生大量氢离子。
这些氢离子在金属内部聚集形成氢原子，并且由于金属晶格的结构与氢原子的大小不匹配，就会导致金属晶格的变形和破坏。
这种现象被称为氢脆。
三、影响因素1. 应力水平应力水平是影响应力腐蚀程度的主要因素之一。
当外加应力达到一定水平时，就会使得金属材料容易发生塑性变形和微观结构改变，从而促进了应力腐蚀的发生。
2. 环境条件环境条件也是影响应力腐蚀程度的重要因素之一。
不同介质中含有不同种类和浓度的化学物质，在不同温度下对金属材料产生不同程度的影响。
例如，含有氯离子和硫酸根离子的介质中容易发生应力腐蚀，而在缺乏氧气的环境下则不容易发生应力腐蚀。
3. 材料性能材料的化学成分、晶体结构、组织状态以及表面形貌等都会对应力腐蚀产生影响。
例如，具有高强度和低延展性的材料容易发生应力腐蚀，而具有良好抗氢能力的材料则不容易发生应力腐蚀。
四、防治措施1. 选择合适材料在设计工业设备和结构时，应该根据实际情况选择合适的金属材料。
例如，在含有氯离子和硫酸根离子等强氧化剂的介质中使用具有良好耐蚀性能的不锈钢或镍基合金等材料可以有效地防止应力腐蚀的发生。
金属材料应力腐蚀裂纹的探讨
金属材料应力腐蚀裂纹的探讨摘要金属被环境介质的化学以及电化学作用而受破坏过程即腐蚀。
根据工程实情，对应力腐蚀裂纹的形成等问题展开研究，对设计中怎样更有效地实施措施以防止金属材料应力腐蚀的现象发生以及在生产实践中怎样处理金属材料应力腐蚀裂纹的问题进行探究。
关键词金属材料；应力腐蚀；裂纹中图分类号：tg111.91 文献标识码：b 文章编号：1671-489x （2013）06-0131-021 应力腐蚀概论应力腐蚀指的是金属材料或结构处于静载拉应力与一定的腐蚀环境一起作用下所导致发生的脆性破裂。
1.1 金属材料应力腐蚀裂纹金属材料于一定的腐蚀环境中，被应力作用，因着金属本身微观径路在设限范围内产生腐蚀而呈现裂纹的现象称应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀裂纹的特征是金属外表为脆性机械断裂。
裂纹只产生于金属的部分区域，由内向外发展，通常是与作用力保持垂直状态。
金属材料应力腐蚀裂纹同简单因应力导致的破坏不一样，其腐蚀在极其微弱的应力条件下也可以产生；金属材料应力腐蚀裂纹同单一因腐蚀造成的破坏也不一样，其腐蚀性最为微弱的介质也可以导致腐蚀裂纹。
而处于严重的全面腐蚀状况下，则不易发生应力腐蚀裂纹现象。
应力腐蚀外表没有变化，裂纹发展速度极快并且很难意料，因此可以说是一种具有极大危害性的破坏形式。
它的破坏往往是无法意料的，就发展速度而言，能够达到孔蚀的数百万倍。
导致设备发生渗漏现象及至爆炸，是所有腐蚀形态中最具危害的一种。
1.2 氢脆理论依据裂纹发展阶段的电化学反应，可将应力腐蚀划分成阳极和阴极两个反应敏感型。
具体说明：1）应力腐蚀阳极反应敏感指的是此类应力腐蚀裂纹的产生与发展阶段都是受裂纹处金属的阳极溶解制约的，裂纹的发展快慢也是由金属阳极溶解的快慢决定；2）应力腐蚀阴极反应敏感指的是此类应反应阶段中因阴极吸氢而导致的脆性破坏，其也称之为氢脆型应力腐蚀。
而氢脆裂纹指的是金属材料在应力作用下，因为腐蚀反应所产生的氢为金属所吸收出现氢蚀脆化导致的裂纹。
铝合金的应力腐蚀
铝合金的应力腐蚀
应力腐蚀是指在特定应力环境下，金属材料遭受腐蚀的现象。
对
于铝合金来说，也存在应力腐蚀的问题。
铝合金在一些特定条件下，如高温、高氯离子浓度、应力等环境
下容易发生应力腐蚀。
应力腐蚀会导致铝合金的力学性能下降，甚至
引发严重的破坏。
应力腐蚀对铝合金的影响是由于一些特定条件下，铝合金表面的
保护层受到破坏，使得金属表面裸露出来。
在高应力作用下，金属结
构上的缺陷、裂纹等容易与外界介质相互作用，加速金属腐蚀的进程。
为了避免铝合金遭受应力腐蚀，可以通过以下措施进行防护：
1. 避免高应力环境：避免在高应力环境下使用铝合金材料，如尽量避
免应用于高温、高氯离子浓度的场合。
2. 表面处理：通过表面处理方法，如阳极氧化、镀层等，形成一层保
护层，减弱金属表面遭受腐蚀的可能性。
3. 合理设计：在设计上合理避免应力集中，减少铝合金的应力水平，
从而降低应力腐蚀的风险。
4. 控制环境条件：控制环境中的温度、氧气、湿度等因素，尽量减少
对铝合金的腐蚀影响。
总之，铝合金在特定条件下容易出现应力腐蚀问题，因此在使用
时需要采取相应的防护措施来减少应力腐蚀的风险。
镍合金材料的腐蚀行为与腐蚀机制研究
镍合金材料的腐蚀行为与腐蚀机制研究镍合金材料是一类重要的高温材料，广泛用于航空航天、化工、电力等领域。
然而，随着其应用环境的恶化和使用寿命的延长，镍合金材料遭受腐蚀的问题日益凸显。
因此，对镍合金材料的腐蚀行为与腐蚀机制进行深入研究，对于材料的表面保护和延长使用寿命具有重要意义。
1. 镍合金材料的腐蚀行为镍合金材料常见的腐蚀行为主要包括晶间腐蚀、孔蚀腐蚀、应力腐蚀开裂等。
晶间腐蚀是由于合金中的某种元素在晶界处的偏聚，引起晶界脆化和腐蚀。
孔蚀腐蚀是由于镍合金材料在腐蚀介质中产生局部腐蚀和溶解，形成孔洞和凹坑。
应力腐蚀开裂是由于金属表面受到应力和腐蚀介质的共同作用，导致裂纹的生成和扩展。
2. 镍合金材料的腐蚀机制镍合金材料腐蚀机制的研究主要包括溶解、扩散和电化学腐蚀三个方面。
溶解是指合金中金属元素在腐蚀介质中的溶解速率，其速率决定了腐蚀速度的快慢。
扩散是指溶质在合金基体中的迁移和扩散，主要包括离子扩散、原子扩散等，它在腐蚀过程中起着重要作用。
电化学腐蚀是指镍合金材料在腐蚀介质中的电化学反应，包括氧化、还原、阳极和阴极反应等。
3. 镍合金材料的抗腐蚀措施针对镍合金材料的腐蚀问题，可以采取一系列的抗腐蚀措施，包括表面涂层、合金设计和电化学保护等。
表面涂层是在镍合金材料表面形成一层保护膜，阻隔腐蚀介质对金属材料的侵蚀。
合金设计是通过合金元素的选择和合金相的调整，提高镍合金材料的耐腐蚀性能。
电化学保护是通过施加外加电位或电流，改变腐蚀体系的电化学行为，从而降低镍合金材料的腐蚀速率。
4. 镍合金材料的腐蚀研究进展在镍合金材料的腐蚀行为与腐蚀机制的研究中，近年来取得了一系列的成果。
例如，利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等表征手段，对镍合金材料的腐蚀表面和成分进行了详细分析和研究。
同时，通过电化学测试和腐蚀试验，对镍合金材料在不同腐蚀介质中的性能进行了评价和比较。
此外，利用数值模拟和计算机模拟等方法，研究了镍合金材料的腐蚀机制和腐蚀行为的数学模型，为腐蚀的预测和控制提供了理论依据。
应力作用下的局部腐蚀
02
腐蚀介质
特定的腐蚀介质种类和浓度影响应 力腐蚀的速率和程度。
金属材料
不同金属材料的耐应力腐蚀性能存 在差异。
04
02
CATALOGUE
应力腐蚀的实验研究
实验材料与方法
实验材料
选择高强度钢、铝合金、钛合金等材 料作为实验材料，这些材料在实际工 程中常常面临应力腐蚀问题。
实验方法
采用慢应变速率拉伸实验（SSRT）和 恒载荷实验等方法，模拟实际服役环 境中的应力腐蚀条件。
合金化与热处理
合金化
通过添加耐腐蚀元素来改变金属材料的成分，提高其耐腐蚀性能。例如，不锈钢中的铬元素可以增强其耐腐蚀性 能。
热处理
通过加热和冷却的过程来改变金属材料的内部结构，提高其耐腐蚀性能。例如，对金属进行淬火、回火等处理可 以提高其抗应力腐蚀的能力。
缓蚀剂的应用
缓蚀剂
是一种能够抑制腐蚀反应的化学物质。 通过在腐蚀介质中添加缓蚀剂，可以有 效地减缓金属的腐蚀速率，从而降低应 力腐蚀的风险。
实验结果与分析
结果展示
通过观察和记录实验过程中材料的应力腐蚀裂纹萌生和扩展情况，获取相关数 据。
结果分析
对实验数据进行统计分析，研究应力腐蚀敏感性与材料属性、应力状态、腐蚀 介质等因素的关系。
实验结论与建议
结论总结
根据实验结果和分析，得出关于应力腐蚀敏感性的结论，为实际工程中材料的选用和防护提供依据。
详细描述
应力腐蚀是一个复杂的物理化学过程，涉及到微观结 构、电化学反应等多个方面。为了更好地预测和预防 应力腐蚀，需要深入研究其机理，包括材料在应力作 用下的微观结构变化、电化学反应过程等。通过这些 研究，可以更准确地评估材料的耐应力腐蚀性能，为 工程应用提供科学依据。
应力腐蚀内部晶格结构
应力腐蚀内部晶格结构应力腐蚀是金属材料在受到外部应力作用下，在一定环境中的作用下，发生了晶格腐蚀，进而呈现出晶粒脆性断裂现象。
应力腐蚀内部晶格结构的研究对于金属材料的使用具有重要的意义，下面本文将从应力腐蚀内部晶格结构的特征和其形成机理两个方面来分析研究。
一、应力腐蚀内部晶格结构的特征顾名思义，应力腐蚀就是在受到应力作用下发生晶格腐蚀。
应力腐蚀内部晶格结构的特征主要表现在以下几个方面：1.内部应力。
当金属材料在受到外部应力作用时，其内部应力会给原有晶格结构造成破坏。
当材料受到外界环境的协同作用时，就会引发晶格结构的腐蚀。
2.结构腐蚀。
应力腐蚀过程中，内部晶格结构受到腐蚀，导致原有的晶格结构被破坏，随着腐蚀的加剧，结构逐渐松散，最终导致晶粒脆性断裂。
3.晶场梯度。
晶场梯度是形成应力腐蚀的必要条件，如果材料内部存在晶场梯度，则会促使晶体的腐蚀加剧。
晶场梯度是应力腐蚀内部晶格结构的重要标志。
二、应力腐蚀内部晶格结构形成的机理应力腐蚀内部晶格结构的形成机理主要有以下两种：1.化学反应：在一定的环境下，金属材料与介质发生化学反应，会产生一些化学物质，特别是金属反应产物与环境中的气体或液体分子发生反应，结果会形成一种黏附剂，就是相互作用的金属和外界环境而发生粘着的物质。
这些物质会在材料表面聚集，形成微观物质的粘接，极大地破坏晶体结构。
当氧气、杂质离子等发生化学反应，会以极低的速度消耗金属的物质，发展成肉眼可以看到的腐蚀，夹杂一些化学细菌，形成较为严重的化学腐蚀，最终导致应力腐蚀。
2.机械疲劳：在金属材料的表面会产生一些疲劳缺陷，当外部应力作用增大时，疲劳缺陷会进一步扩大，从而使局部形成高应力区域，这些高应力区的晶体结构容易受到外界环境的影响，因此很容易产生应力腐蚀。
特别是当高应力区域由于精炼后，表面硬度更高，易受到环境的影响，会很快发生腐蚀现象。
三、结论应力腐蚀内部晶格结构的研究具有重要的意义。
了解应力腐蚀的内部晶格结构特征以及其形成机理，可以帮助我们更好地预测和防止应力腐蚀的发生，从而延长材料的使用寿命。
热处理对金属材料的应力腐蚀行为的影响
热处理对金属材料的应力腐蚀行为的影响热处理是一种重要的金属材料加工方法，通过控制材料的加热和冷却过程，可以改善材料的力学性能和耐腐蚀性。
此外，热处理还会对金属材料的应力腐蚀行为产生一定的影响。
本文将探讨热处理对金属材料应力腐蚀行为的影响机制及其研究现状。
一、热处理对金属材料的内应力影响热处理会引起金属材料内部的微观结构和组织的改变，从而改变其力学性能和内应力的分布。
内应力是金属材料在其各个部分受到的内部力的反应，它产生的来源包括塑性变形、原子偏差及相变等。
热处理过程中的加热和冷却会引起材料的组织类型和晶粒尺寸的改变，进而引起内应力的分布变化。
这些内应力的变化对金属材料的应力腐蚀行为具有重要影响。
二、热处理对金属材料应力腐蚀行为的影响机制1. 应力腐蚀裂纹的形成热处理过程中的内应力分布不均匀，容易造成材料的应力集中。
而腐蚀液体对应力集中处的金属材料更为敏感，容易产生各种缺陷和裂纹。
这些裂纹往往是应力腐蚀的起始点，进而导致材料的腐蚀破坏。
2. 金属结构和组织的改变热处理过程中，材料的组织类型和晶粒尺寸发生变化，对应力腐蚀行为有着重要影响。
例如，冷处理过程中形成的马氏体相对于奥氏体具有更高的强度和硬度，但其对应力腐蚀更为敏感。
此外，热处理还可引起材料的晶界和孪生界的移动和退化，进而影响其抗应力腐蚀性能。
三、热处理对金属材料应力腐蚀行为的研究现状研究表明，热处理对金属材料的应力腐蚀行为有明显的影响。
在高温高压的复杂腐蚀环境中，热处理工艺的选择和优化可以显著提高材料的应力腐蚀抗性。
研究人员通过材料微观结构的表征、腐蚀行为的测试以及模拟计算等手段，系统研究了热处理对不同金属材料应力腐蚀行为的影响规律，并提出了相应的改善措施和优化方案。
值得一提的是，热处理工艺不仅仅是一种能够提高金属材料性能的加工方法，也是一种可以改善材料抗应力腐蚀性能的重要手段。
研究人员对不同金属材料的热处理工艺进行了深入研究，以优化材料的抗应力腐蚀性能。
铝合金的应力腐蚀
铝合金的应力腐蚀
铝合金在一定的应力条件下，可能发生应力腐蚀现象，即在应力的作用下，合金的表面可能发生腐蚀。
应力腐蚀是由应力、腐蚀介质和材料的特性共同作用引起的。
铝是一种具有良好耐腐蚀性能的金属，但铝合金中的其他合金元素（如铜、锌等）可能会导致其发生应力腐蚀。
应力腐蚀可以通过以下三种机制之一发生：
1. 子晶腐蚀：在高应力下，腐蚀介质中的活性粒子容易穿过合金的氧化层，进入到晶界处造成腐蚀。
这种腐蚀在晶界形成腐蚀空洞，对材料的强度和延展性都有不良影响。
2. 疏气孔腐蚀：应力和腐蚀介质共同作用下，在铝合金表面形成疏气孔。
这些疏气孔会导致合金在应力下发生局部腐蚀，加速材料的破坏。
3. 耦合腐蚀：不同的金属或合金组成的电位差会引起电化学反应，导致腐蚀。
在应力的作用下，这种耦合腐蚀可能会更加严重。
为了防止铝合金的应力腐蚀，可以采取一些措施，如正确选择材料和处理工艺，控制应力的大小和分布，避免腐蚀介质的进入等。
此外，定期进行检测和维护，及时处理腐蚀问题也是非常重要的。
材料力学性能金属的应力腐蚀和氢脆
镍基合金
热浓NaOH溶液，HF溶 液和蒸汽
发烟硝酸，300℃以上旳
钛合金 氯化物，潮湿性空气及海
水
（3）一般以为，纯金属不会产生应力腐蚀，全部合金相应 力腐蚀都有不同程度旳敏感性，合金也只有在拉伸应力与 特定腐蚀介质联合作用下才会产生应力腐蚀断裂。
但在每—种合金系列中，都有相应力腐蚀敏感旳合金成 份。例如，铝镁合金中当镁旳质量分数不小于4％，相应力 腐蚀很敏感；而镁旳质量分数不不小于4％时，则不论热处 理条件怎样，它几乎都具有抗应力腐蚀旳能力。
第六章金属旳应力腐蚀和氢脆断裂
金属工件在加工过程中往往产生残余应力，在服役过程中 又承受外加载荷，假如与周围环境中多种化学介质或氢相接 触，便会产生特殊旳断裂现象，其中主要有应力腐蚀断裂和 氢脆断裂等，这些断裂形式大多为低应力脆断，具有很大旳 危险性。
本单元主要简介应力腐蚀、氢脆和腐蚀疲劳产生旳原因、 断裂特征和影响原因等，简介金属材料抵抗应力腐蚀、氢脆 和疲劳腐蚀断裂旳力学性能指标及预防其断裂旳措施。
➢ 与脆性断口相同。沿晶断裂，晶界面上有许多撕裂棱。 ➢ 实际断口裂纹扩展途径和KI有关：
KI高，穿晶韧窝； KI中，准解理； KI低，沿晶
➢ 断裂类型与杂质含量有关 杂质高——沿晶断裂 杂质低——穿晶断裂
三、钢旳HIC机理
高强钢HIC三阶段：
1）孕育阶段（[H]钢中迁移[H]偏聚裂纹）
➢ 三个环节：氢原子进入钢中、氢在钢中旳迁移和氢旳 偏聚。 → 需要时间
腐蚀； 2.造成应力腐蚀破坏旳应力为极小应力。
钢丝应力腐蚀与一般拉应力断裂比较
二、应力腐蚀产生旳条件
（1）只有在拉伸应力作用下才干引起应力腐蚀开裂( 近年来，也发觉在不锈钢中能够有压应力引起)。
腐蚀学原理--第七章-应力作用下的腐蚀分析
实例：中国版本的“黑Байду номын сангаас坠落”
7.1.3 防止应力腐蚀断裂的措施
1．降低或消除应力 (1) 改进结构设计，避免或减少局部应力集中。对应力腐蚀事故分析表明，由残余应力引起的比例最大，因此在加工、制造、装配中应尽量避免产生较大的残余应力。结构设计应尽量避免缝隙和可能造成腐蚀液残留的死角，防止有害物质(如Cl-、OH-)的浓缩。 (2) 消除应力处理：减少残余应力可采取热处理退火、过变形法、喷丸处理等方法。其中消除应力退火是减少残余应力的最重要手段，特别是对焊接件，退火处理尤为重要。 (3) 按照断裂力学进行结构设计：由于构件中不可避免地存在着宏观或微观裂纹和缺陷，因此用断裂力学进行设计比用传统力学方法具有更高的可靠性。在腐蚀环境下，预先确定材料的KISCC、da／dt等参数，根据使用条件确定构件允许的临界裂纹尺寸ac，具有重要的实际意义。
氢的存在形式
氢可以H-、H、H+、H2、金属氢化物、固溶体、碳氢化合物等形式存在于金属中，也可与位错结合形成气团(⊥H)而存在。当氢与碱金属(如Li、Na、K)或碱土金属作用时，可形成氢化物(如NaH)。在这类化合物中Na+和H-以离子键方式结合在一起，氢以H-形式存在。另一种观点认为，过渡族金属的d带没有填满，当氢原子进入金属后，分解为质子和电子，即H → H++e。氢的1s电子进入金属的d带，氢以质子状态存在于金属中。当金属d带填满后，多余的氢将以原子状态存在。也有观点认为，氢原子具有很小的原子半径(0.053nm)，能处于点阵的间隙位置，如α—Fe的四面体间隙和γ—Fe的八面体间隙。最近，有的研究者又提出电子屏蔽概念。认为氢以原子态“H+e”存在于金属中，或者说氢以“屏蔽的离子”即穿有“电子外衣”的离子状态存在于金属中。 氢溶解在金属中可形成固溶体，氢在金属中的溶解度与温度和压力有关。氢在金属中如果超过固溶度，可形成分子氢(H2)、金属氢化物、氢原子气团三类化合物。
金属耐应力腐蚀试验标准黄铜
金属耐应力腐蚀试验标准黄铜金属耐应力腐蚀试验标准——黄铜引言：金属材料在实际使用过程中，常常会遭受到应力腐蚀的侵蚀，从而导致材料的性能下降、损坏甚至破坏。
为了评估和比较不同金属材料的耐应力腐蚀性能，科学家和工程师们制定了一系列的耐应力腐蚀试验标准。
本文将重点介绍应用于黄铜的金属耐应力腐蚀试验标准。
一、耐应力腐蚀试验的意义及目的：金属材料的应力腐蚀试验是评价材料在特定环境下在受到外部应力作用下耐受程度的重要手段。
通过该试验，可以预测材料在实际使用时可能遭受到的应力腐蚀损伤，并提供评估不同材料的耐蚀性能的依据。
黄铜作为一种常见的金属材料，在应力腐蚀试验中也需要依照特定的标准进行评估。
二、应力腐蚀试验标准：2.1 ASTM G39-99(2018)：用于评估黄铜耐应力腐蚀性能的标准试验方法。
该标准规定了黄铜试样在特定应力和溶液中的应力腐蚀性能的评估方法。
该标准推荐应用的应力范围为0.2倍屈服强度至0.9倍屈服强度，并提供了具体的实施步骤和数据分析方法。
2.2 ISO 7539-12:2012(E)：适用于黄铜和相关合金的应力腐蚀试验标准。
该标准具体规定了试样的制备、试验条件的选择、应力水平的确定以及结果的评估等方面的内容。
此标准更加详细地指导了黄铜应力腐蚀试验的实施和数据处理过程。
三、黄铜耐应力腐蚀试验的步骤：黄铜材料的应力腐蚀试验一般包括以下步骤：3.1试样的准备：根据标准要求，切割黄铜试样，并确保试样的尺寸和形状符合要求。
3.2实施预应力：在特定的应力水平下对试样进行加载，以模拟实际使用中的应力情况。
3.3选择适当的溶液：根据标准要求，选择与实际使用环境相似的溶液，以加速试验过程。
3.4浸泡时间：将试样浸泡在溶液中一定的时间，以使试样暴露在腐蚀介质中。
3.5观察试样：在一定的间隔时间内，观察试样的腐蚀情况和表面形貌的变化。
3.6记录数据和分析：记录试样在不同时间点下的腐蚀情况，并根据标准规定的方法对数据进行分析和解读。
应力腐蚀试验方法
应力腐蚀试验方法应力腐蚀是金属材料在特定应力和介质环境下发生的腐蚀现象，常见于工业设备、航空航天等领域。
应力腐蚀试验是旨在研究材料在应力和介质共同作用下的腐蚀性能的一种实验方法。
下面我将介绍两种常见的应力腐蚀试验方法。
一、环境应力腐蚀开裂（Environmentally Assisted Cracking，EAC）试验方法：环境应力腐蚀开裂试验是研究材料在应力和介质环境作用下的开裂行为的一种试验方法。
常见的方法包括缩小试验、C-环缝试验和高温高压试验。
1. 缩小试验方法：该方法是通过在材料上施加恒定的拉应力，同时将材料浸泡在特定介质中，观察材料的腐蚀开裂情况。
实验中可使用制备成不同形状（如C 型、U型）的试样，并在应力水平下进行测试。
观察试样在特定应力水平下，特定腐蚀介质中的开裂情况。
通常采用光学显微镜观察、扫描电子显微镜分析等手段来评估试样的开裂形貌和开裂数量。
2. C-环缝试验方法：该方法是将制备好的C-环缝试样浸泡在特定的腐蚀介质中，并施加一定的恒定拉应力，以研究材料的应力腐蚀开裂行为。
首先，根据要求切割试样，并在材料的缺口位置焊接上一个C型的环缝。
然后将试样浸入腐蚀介质中，施加一定拉应力，观察开裂情况。
最后，可以通过金相显微镜观察和扫描电子显微镜分析来评估开裂行为。
3. 高温高压试验方法：该方法模拟材料在高温高压条件下应用时的实际工作环境，并考察材料的应力腐蚀开裂行为。
试验中，设置高温高压腐蚀设备，将试样置于高温高压介质中，施加一定的拉应力，并持续一段时间。
通过观察试样的开裂情况，以及利用金相显微镜和电子显微镜分析开裂形貌和开裂数量，评估材料的腐蚀性能。
二、慢应变速率腐蚀（Slow Strain Rate Testing，SSRT）试验方法：慢应变速率腐蚀试验是在材料的常应力和特定介质环境下，施加缓慢恒定的应变速率，并观察材料是否发生开裂的一种试验方法。
SSRT试验的步骤如下：1. 制备材料试样，并根据标准要求制备出相应尺寸的试样。
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应力腐蚀是材料，环境介质和应力交互作用的结果，因此研究SCC 的常用方法有物理方法、电化学方法、力学方法。 1、物理方法 透射电子显微镜(TEM) 扫描电子显微镜(SEM) 电子探针 离子探针 俄歇电子能谱仪
物理方法
第三章 断裂的研究方法与测试表征
2、电化学方法
(1) 测定零电流电位与时间的关系。 可以得到有关裂纹发生、发展的许多信 息。 (2) 用恒电位法测定不同电位下电流 与时间的关系，观察裂纹发展速率，确 定SCC临界电位和敏感电位区间，并辅 以断口的显微观察分析。
氢致开裂机理示意图
第三章 断裂的研究方法与测试表征
一、研究方法
•慢应变速率拉伸法：以相当缓慢的应变速率给处于腐蚀介质中的试样 施加载荷，以考察材料应力腐蚀敏感性大小。因此，应变速率是试验 过程中的一个关键参数。对于大多数材料－环境体系，最为敏感的应 变速率为10-6s-1~10-7s-1； •恒载荷加载法：试验过程中试样加载载荷保持不变的一种评价方法。 将试样的一端固定，另一端加上恒定的拉伸静载荷，然后将试样浸泡 在腐蚀介质中，记录SCC发生的时间。恒载荷法特别适用于初始应力明 确，试验过程中应力保持恒定的情况；
工作环境：过热蒸汽量1025t/h，出口压力17.4MPa，出口温度540℃。全大屏工质进口温度为406℃，
工质出口温度462℃，工作压力18.6MPa； 损坏情况：最内圈夹持管爆管；
第四章 断裂的理论应用与实际案例
二、宏观检测
爆口均发生在小角度17°30′弯头附近，裂口均为横向，在一次爆口的6根管子 中，有些管由外向内裂，有些则由内向外裂，管径未涨粗，断口较平整，裂口内壁 附近存在平行的未穿透的横向裂纹，管外壁附有黑色的氧化层，管外壁局部有弯管 留下的压痕，这些区域的背面有较浅的横向裂痕萌生。
电化学方法
(3) 对裂纹尖端闭塞区的化学和电化 学状态、腐蚀热力学及动力学问题进行 研究。
第三章 断裂的研究方法与测试表征
3、力学方法
悬臂梁试样应力腐蚀测试
原理：悬臂梁试样应力腐蚀试验分为恒载荷试验和恒位移试验，前者通过 外部加载装置加载，后者采用螺栓完成自身加载。其中恒载荷试样的优点是能 够准确地定量表示应力参数。恒载荷试验可以用多个恒载荷试样测出氢致滞后 开裂或断裂的门槛应力强度因子。 悬臂梁试样应力腐蚀测试装置 主要由三个部分组成：加力装置、 固定装置和腐蚀装置；加力装置由 悬臂梁、加载砝码及砝码杆组成； 固定装置由刚体框架组成。
[C].中国核学会，2013:5.
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的腐蚀物，爆口及裂纹方向与弯头加工变形方向垂直。尽管经过爆管和试样割取释
放了大部分的内应力，衍射测量中仍可发现试样中存在明显的应力和应力梯度，可 以确定失效的原因是由于应力腐蚀所致。
第五章 参考文献
[1]孙擎擎，陈启元，陈康华. 不同热处理7150铝合金的点蚀电位与应力腐蚀敏感性[J]. 中国有色 金属学报，2016，26(07):1400-1407. [2]杨宗发. 断裂力学第五讲应力腐蚀断裂[J]. 建筑机械化，1982(03):45-48+44. [3]黄诚，王非凡，鄢东洋，等. 铝合金异质接头力学性能弱化及断裂机制[J].宇航材料工艺， 2018，48(02):56-60. [4]闫萌. WOL应力腐蚀试验方法及断口分析[A]. 中国核动力研究设计院科学技术年报（2011）
爆口宏观形貌
第四章 断裂的理论应用与实际案例
三、金相分析
在爆口附近制备金相试样，晶粒度3~6级，单相奥氏体，沿晶裂纹，裂纹中充 满灰色的腐蚀物。
图 爆口区域金相照片 50×
图 爆口区域金相照片200×
第四章 断裂的理论应用与实际案例
四、电子探针检验
断口及管子外表面氧化物成分见表3，能谱分析发现管子微裂纹处存在Cl、S元 素。
第二章 断裂物理基础与微观机理
2、氢致开裂机理
氢致开裂型SCC理论认为，阳极金属溶解所对应的阴极过程是析氢反应， 由于裂纹中酸度提高，电位降低，有利于氢离子还原的阴极过程，析出的氢部 分被金属吸收并向内部扩散，而且氢原子能扩散进入金属材料并控制裂纹的形
核和扩展，这一类应力腐蚀就称为氢致开裂型应力腐蚀。
金属材料的应力腐蚀开裂研究
汇报人：封帆 小组成员：杨宝磊 刘鑫 周蒙 张晓峰 韩昆
目录
第一章 第二章 断裂力学基础 断裂物理基础与微观机理
第三章
第四章 第五章
环境断裂的研究方法与测试表征
环境断裂的理论应用与实际案例 参考文献
第一章 断裂力学基础
一、裂纹分类
• I 型裂纹-张开型裂纹，受拉力作用，裂纹面张开； • II 型裂纹-滑开型裂纹，受面内剪力作用（刃型位错） ； • III 型裂纹-撕开型裂纹，受面外剪力作用（螺旋位错）；
远大于没有应力时的腐蚀速度，又远小于单纯力学因素引起的
断裂速度。
第二章 断裂物理基础与微观机理
• 形貌特征：取决于合金成分、强度级别、环境体系以及应力 强度因子的大小，断口形貌多呈海滩条纹、羽毛状、撕裂、 扇形和冰糖块状。
第二章 断裂物理基础与微观机理
三、微观机理
1、阳极溶解机理
阳极溶解机理示意图
阳极溶解SCC机理就是金属表面氧化膜由于某种原因遭到破坏，露出 的新鲜金属成为微电池的阳极，未遭破坏的氧化膜成为阴极。由于阳极面 积小，阴极面积大，所以阳极腐蚀电流很大，阳极区会被腐蚀成沟形裂纹， 加上应力的作用，裂纹扩展，同时裂纹尖端产生应力集中，使其附近产生 塑性变形，加速阳极溶解，裂纹继续扩展直至断裂。
第五章 参考文献
[20]Youshi Hong,Zhengqiang Lei, Chengqi Sun, Aiguo Zhao. Propensities of crack interior initiation and early growth for very-high-cycle fatigue of high strength steels[J]. International Journal of Fatigue, 2014, 58. [21]Pugh E N. Progress toward understanding the stress corrosion problem[J]. Corrosion, 1985, 41: 517-531. [22]Lu, Rihuan, Gao,et al. Crushing analysis and crashworthiness optimization of tailor rolled tubes
第二章 断裂物理基础与微观机理
一、应力腐蚀产生的条件
• 条件：特定的材料、特定的环境介质以及足够大的拉应力。 三者并不是简单的叠加而是有相互促进作用。
第二章 断裂物理基础与微观机理
二、特征
•应力：必须有应力，特别是拉应力的作用，远低于材料的屈 服强度，应力腐蚀造成的破坏是脆性断裂； •介质：对一定成分的合金，只有在特定介质中才发生应力腐 蚀断裂； •速度：应力腐蚀断裂速度约为10-8~10-6 m/s数量级的范围内，
第四章 断裂的理论应用与实际案例
一、背景介绍
某发电厂发生的一起煤气炉爆破事故。该厂一号机组的锅炉，是国内某锅炉厂D1025/18.2-3型再热自
然循环煤气炉。
材质：外圈第1、2根和最内圈作夹持管材料为SUS304HTB，其余管均为12Cr1MoV； 结构：4屏过热器，布置在炉膛上部，横向节距2743.2mm，纵向节距61mm，管径51mm×7mm，每大 屏由8小屏组成，每小屏有6根管子，绕成U形；
第五章 参考文献
[10]乔利杰，王燕斌，褚武扬. 应力腐蚀机理[M]. 科学出版社，1993. [11]褚武扬，谷飚. 应力腐蚀机理研究的新进展[J]. 腐蚀科学与防护技术，1995(2):97-101. [12]王博. 硝酸盐复杂环境中X70钢的应力腐蚀试验研究[D]. 杭州：浙江工业大学，2009. [13]王建军，杨秀娟，闫相祯. 含裂纹注气管道的硫化氢应力腐蚀试验研究[J]. 理化检验（物理 分册），2006(07):325-327+334. [14]陈沛，查小琴，高灵清，等. 气瓶表面裂纹扩展规律与寿命估算的研究[J]. 材料开发与应用，
第一章 断裂力学基础
三、应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt
对确定的材料来讲，应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt是应力强度因子KI的函数，其关系曲线如 下图所示。一般分三段： •第Ⅰ段：在KI刚超过KISCC，是一段孕育期，裂纹突然加速发展； •第Ⅱ段：水平阶段，da/dt和KI关系不大，这一阶段主要是由电化学过程超控制作用； •第Ⅲ段：最后加速阶段，裂纹长度已接近临界尺寸，随着KI增大，da/dt迅速增大，直到最 后断裂。
2017，32(05):5-12.
[15]潘保武. 低合金高强度钢应力腐蚀研究[D]. 中北大学，2008. [16]马如璋，徐祖雄. 材料物理现代研究方法[M]. 北京：冶金工业出版社，1997. [17]郭献忠，褚武扬，高克玮，等. 不同pH值下黄铜应力腐蚀敏感性与腐蚀引起拉应力的对应性 [J]. 金属学报，2002，(9):925-931. [18]卢志明，童水光，方德明，等．16MnR钢在含H2S介质中的慢拉伸应力腐蚀试验研究[J]. 化 工机械，2001，28(3):138-140． [19]Stress corrosion cracking at low loads: Surface slip and crystallographic analysis[J]. Corrosion Science, 2015, 100:619-626.