按关键词阅读: 材料 机理 形式 腐蚀 失效
在有色金属铝中 , 含少量的铁在晶界沉淀就会引起晶间 腐蚀;高强度铝合金因CuAl 2 化合物沉淀而强化 , 但在贫铜 。
14、 和邻近金属间显著的电位差会导致晶间腐蚀 。
图3 - 10 不锈钢晶间腐蚀 100 图3 - 11 相界晶间腐蚀 解决和预防晶间腐蚀的措施解决和预防晶间腐蚀的措施 (1 ) 降低含碳量须小于 0.03wt%, 如 304L 或 316L ; (2 ) 合金化 ,加入形成强碳化物元素如 Ti 、 Nb 、 V ; (3 ) 热处理, 高温固溶处理淬火韧化 。
应力作用下的腐蚀应力作用下的腐蚀 4.1 应力腐蚀(应力腐蚀(stress corrosion ) 应力腐蚀 , 也称应力腐蚀开裂(SCC ) , 是指金属材 料在拉伸应力和腐蚀介质的共同作用下引发裂纹而发生脆 性断裂的现象 。
材料在某些腐蚀介质中 ,。
15、不受应力作用时腐蚀甚微 ,但当拉伸应力达到一定大小时 , 即使是韧性金属也会发生 脆性开裂 , 而且断裂前事先没有明显的征兆 , 因而往往造 成灾难性的后果 。
应力腐蚀开裂一般有三个条件:敏感材料、拉伸应力 和特定的腐蚀介质 。
工程中常见的SCC 主要有: 黄铜的氨脆、锅炉钢的碱 脆、低碳钢的硝脆和不锈钢的氯脆 。
有些金属对SCC 很敏感 , 一开始就受到拉应力如热应力、 冷加工、热加工等残余应力 。
当总应力超过某个临界应力值 ,在腐蚀环境下就发生应力腐蚀开裂 , 产生裂纹、甚至断裂 。
裂纹的起源点往往是点蚀或腐蚀小孔的底部 。
裂纹扩展 有沿晶界、穿晶或混合型三种 。
主裂纹通常垂直于主应力 ,并伴有分叉裂纹 , 裂纹扩展速 。
16、度极快 。
断口呈脆断特征 。
图 3-12 、图3-13是不锈钢SCC的裂纹形态 。
在含氯离子的介质中 , 奥氏体不锈钢热交换器、蒸发器及 管道最易发生应力腐蚀开裂 。
防止应力腐蚀开裂的方法防止应力腐蚀开裂的方法 (1 )将外加应力控制在临界开裂应力之下; (2 )更换用对环境应力腐蚀开裂不敏感的材料; (3 )电化学保护; (4 )缓蚀剂 。
图3 - 12 不锈钢 SCC 分叉裂纹 图3 - 13 SCC 的沿晶开裂( 150 ) 4.2 腐蚀疲劳(腐蚀疲劳( corrosion fatigue) 腐蚀疲劳 , 即腐蚀疲劳开裂 , 是指金属在交变载荷 和腐蚀介质的共同作用下发生的脆性断裂 。
腐蚀疲劳有以下几个 。
17、特点: (1)没有疲劳极限( fatigue limit ); (2)与应力腐蚀开裂不同 , 纯金属只要有腐蚀介质存在 ,也会发生腐蚀疲劳; (3)金属的腐蚀疲劳强度与其耐蚀性有关; (4)腐蚀疲劳裂纹大多起源于表面或凹坑 , 裂纹源数量 较多 , 腐蚀疲劳裂纹主要是穿晶 , 也有沿晶开裂; (5)腐蚀疲劳开裂是脆性断裂 , 没有宏观的塑性变形 ,断口面上有腐蚀物 。
图3 - 14是4Cr13 马氏体不锈钢腐蚀疲劳断裂形貌 , 图3- 15是SUS316不锈钢塔板的腐蚀疲劳断裂形貌的宏观图 。
图3-14 潜水电机滑板腐蚀 疲劳裂纹断裂形貌 图3 -15 316不锈钢的腐蚀疲劳断裂形貌 防止腐蚀疲劳开裂的方法防止腐蚀疲 。
18、劳开裂的方法 (1)降低材料表面的粗糙度; (2)加缓蚀剂; (3)电化学阴极保护; (4)表面渗铝、喷丸等表面硬化处理 , 形成压应力; (5) 降低构件的工作应力 。
4.3 氢脆(氢脆( hydrogen embrittlement) 氢脆氢脆是由于氢离子扩散到金属内部形成固溶态或金属氢化 物 , 导致金属韧性下降和材料变脆的现象 。
氢化物的析出 , 破坏了晶体结构的完整性 , 在外加应力作 用下局部引发了裂纹 , 材料变脆 , 这与应力腐蚀开裂有点相似 ,只是应力腐蚀开裂出现在金属的阳极敏感区 , 氢脆出现在金属 阴极敏感区 , 有时称为氢致应力腐蚀开裂(HISCC ) 。
氢脆是高强合金钢中经常出现的一种隐患 。
解决和 。
19、预防氢损伤的措施解决和预防氢损伤的措施 (1)减少内氢; (2)限制外氢; (3)降低材料内的缺陷数量 , 如晶界偏析、夹杂物、位错等; (4)代用低氢扩散系数的钢或合金 , 如镍或镍基合金 。
在核电设备中 , 锆包壳在高温运行时 , 由于吸收腐蚀反应 生成氢 , 形成 ZrH1.5脆性相 , 最终加速包壳材料的老化和脆化 。
4.4 腐蚀磨损(腐蚀磨损(corrosive wear ) 腐蚀磨损是指腐蚀性流体对金属表面作相对运动速度较 大时引起的金属加速腐蚀现象 , 这 是流体冲刷和介质腐蚀两 者的相互作用 , 比如流体加速腐蚀 , 也称流致腐蚀 。
但是 , 常见的工况是腐蚀性流体含有固体粒子 。
这时 ,电化学腐蚀与机械磨损同时存在 ,。
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标题:材料|材料腐蚀失效形式与机理( 三 )