大氣環(huán)境中金屬材料的應(yīng)力腐蝕特征
應(yīng)力腐蝕斷裂是應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)協(xié)同作用引起的金屬腐蝕斷裂現(xiàn)象。發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂通常需具備以下條件:第三材料、特定環(huán)境和拉伸應(yīng)力,因此應(yīng)力腐蝕斷裂具有以下幾個特征:
1、應(yīng)力特征
應(yīng)力是誘發(fā)腐蝕的必要因素,可以是外加應(yīng)力,也可以是機加工和熱處理等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。引起應(yīng)力腐蝕的一般是拉應(yīng)力,但一些研究表明特定條件下壓應(yīng)力也能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。
2、腐蝕介質(zhì)是特定的
只有當(dāng)某種特定的金屬在特定的腐蝕介質(zhì)中時,才會發(fā)生應(yīng)力腐蝕。但是如果沒有應(yīng)力存在,金屬在其特定腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速度是很緩慢的。
3、應(yīng)力腐蝕會導(dǎo)致脆性斷裂
應(yīng)力腐蝕的臨界應(yīng)力一般較小,其商品形貌表現(xiàn)出典型的脆性斷裂特征,斷裂前沒有大的變形,應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的脆斷可能導(dǎo)致災(zāi)難性事故。
4、裂紋的擴展速度較快
應(yīng)力腐蝕裂紋的擴展速度大于金屬腐蝕速度。在裂紋產(chǎn)生初期,其擴展速度是很緩慢的,但當(dāng)達到一定臨界尺寸時,裂紋會迅速擴張,直到超過金屬材料承受極限突然斷裂。
5、應(yīng)力腐蝕一般都發(fā)生在特殊的電位區(qū)間
通過電化學(xué)試驗可以知道,特定金屬與介質(zhì)的組合,只有在特定的電位區(qū)間范圍內(nèi)才會發(fā)生應(yīng)力腐蝕,因此可以通過電化學(xué)方法來改變電位區(qū)間,達到控制應(yīng)力腐蝕的目的。