应力腐蚀和腐蚀疲劳培训课件

• KImax与KIC • Kith ：当KIi < Kith,可以认为不存在裂纹扩展。给定滞后时间的条件
门槛值。
在KIth和KImax之间的区域里，滞后破坏时间tf一般是由孕 育期tinc和亚临界裂纹扩展期二者组成。
用da/dt和KI给出的裂纹扩展曲线，在典型情况下由三个 区域组成。
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（1）拉应力是产生应力腐蚀开裂的必要条件。 （2）纯金属一般不发生应力腐蚀。 （3）仅在一定的合金与介质系统中才能发生应力腐蚀
现象。 （4）应力腐蚀是一种延迟断裂。 （5）破坏一般是脆性的。
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产生当应之处力，请腐联系蚀本人的或网敏站删感除。系统
7.1.1 应力腐蚀裂纹扩展的特征 7.1.2 应力腐蚀开裂的测试方法 7.1.3 应力腐蚀的机理 7.1.4 防止应力腐蚀的措施和安全设计
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7.1.1当之应处，力请腐联系蚀本人裂或网纹站删扩除。展的特征
在拉应力作用下，金属零件在不同腐蚀介质中产生 的应力腐蚀开裂和扩展有以下共同的特征：
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7 应力当之腐处，蚀请联与系腐本人蚀或网疲站删劳除。
机器零件受腐蚀介质和静应力联合作用而失 效的现象叫做应力腐蚀破坏；
受腐蚀介质和交变应力联合作用的失效则叫 做腐蚀疲劳破坏；
在应力腐蚀过程中，通常会同时产生金属吸 氢而引起的脆性破坏，即所谓氢脆现象。
缝外的Cl-阴离子可移至缝内，形成腐蚀性极强的盐酸，使缝内腐蚀
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以自催化方式加速进行。
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裂纹尖当端之塑处，性请变联系形本引人或起网钝站删化除膜。 破坏的模型
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2．闭塞电池理论
（1）在应力和腐蚀介质的共同作用下，金属表面的缺陷处形成微蚀孔 或裂纹源。
（2）微蚀孔和裂纹源的通道非常窄小，孔隙内外溶液不容易对流和扩 散，形成所谓“闭塞区”。
（3）在闭塞区，氧迅速耗尽，得不到补充，最Baidu Nhomakorabea只能进行阳极反应。
（4）缝内金属离子水解产生H＋离子，使pH值下降，为了维持电中性，
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7.1.2当应之处力，请腐联系蚀本人开或网裂站删的除测。 试方法
持久加载试验：在一定介质中和不同应力下测定材 料的滞后破坏时间来评定材料的抗应力腐蚀能力。
1. 采用光滑试样
（1）数据分散； （2）对某些材料可能会给出错误的判断 ； （3）名义应力不反映裂纹扩展的驱动力，不便于工程
7.1.2当应之处力，请腐联系蚀本人开或网裂站删的除测。 试方法
3. 两类不同的测试方法
（1）恒载试验
– 这是一种KI不断增大的试验方法，常用悬臂梁式弯 曲试验装置，采用类似三点弯曲试样。试样一端 固定，另一端与一力臂相连，并由砝码加载。
（2）恒位移试验
– 这是一种KI不断减小的试验方法，常用一种特殊结 构的紧凑拉伸试样，并通过螺栓自身加载。试验 开始时，用螺栓产生一初始的裂纹张开位移。当 裂纹扩展而位移保持恒定时，负荷将自动下降， 从而也使K值降低，当K值下降到KIth（KIscc）以下 时，裂纹就会基本上停止扩展。
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一种钛当合之金处，在请3联.系5%本人盐或水网站中删的除。破坏时间与 初始应力强度因子的关系
最大应力强度因子
门槛应力强度因子
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滞后断裂的示意图 当之处，请联系本人或网站删除。
亚临界裂纹扩展速率da/dt表征了材料的 另一种应力腐蚀抗力。
孕育期：裂纹产生前的一段时间，主要 是形成蚀坑（裂纹核心）的过程。
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给定温当度之、处，压请力联系和本介人或质网中站删的除典。 型裂纹扩 展速率曲线
在I区和Ⅲ区，扩展速率da/dt与应 力强度因子有很强的关系，但在Ⅱ 区，实际上几乎没有关系（但仍受 温度、压力和环境的影响）。
应用。
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7.1.2当应之处力，请腐联系蚀本人开或网裂站删的除测。 试方法
2. 采用预制裂纹的试样
在不同初始应力强度因子KIi下，记录到的破坏时间tf随KIi 的下降而大大增长。
– 最大应力强度因子KImax和门槛应力强度因子KIth（KIscc ）
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7 应力当之腐处，蚀请联与系腐本人蚀或网疲站删劳除。
7.1 应力腐蚀 7.2 氢脆 7.3 腐蚀疲劳
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7.1 应力腐蚀 当之处，请联系本人或网站删除。
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恒载试验方法 当之处，请联系本人或网站删除。
KI 4B.1W 23M2 13 312
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恒位移试验方法 当之处，请联系本人或网站删除。
7.1.4 当防之止处，应请联力系腐本人蚀或网的站删措除施。 和安全设计
1．防止措施
（1）合理选择材料：针对零件所受的应力和使用条件 选用耐应力腐蚀的金属材料。
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7.1.3当之应处，力请联腐系本蚀人或的网站机删除理。
1．钝化膜理论
在应力腐蚀破坏时，首先表现为钝化膜的破坏 。
– 破坏部分成为阳极； – 裂纹尖端应力集中降低阳极电位，加速阳极溶解。
在应力作用下表面钝化膜破坏是由于临近裂纹尖端处容易产生局部塑 性变形而形成滑移台阶所致。