應力(li)(li)腐蝕(shi)的主要(yao)影響因(yin)素(su)可以分為以下(xia)三(san)種:①. 合金成(cheng)分及有關的冶金因(yin)素(su);②. 力(li)(li)學因(yin)素(su);③. 環(huan)境(jing)因(yin)素(su)。這三(san)者的組合構成(cheng)了(le)龐(pang)大(da)的合金-環(huan)境(jing)系統。圖1.2表示了(le)產生應力(li)(li)腐蝕(shi)的三(san)個基本條件-材料因(yin)素(su)、環(huan)境(jing)因(yin)素(su)和力(li)(li)學因(yin)素(su)之間的關系,即應力(li)(li)腐蝕(shi)是(shi)上(shang)述三(san)個基本條件的交集(ji)。

1. 合金成分及有關的冶金因素
雜質元素對鋼的應力腐蝕敏感性影響很大。純鐵或低碳鋼中去除碳、氮后,在硝酸鹽中均不發生應力腐蝕。純鐵中含氮量達0.43%時,應力腐蝕抗力明顯下降。氮對不銹鋼(gang)有類似的有害作用。在Fe-20Cr-18Ni不銹鋼中含氮量大于30×10-6可使氯脆敏感性增加。大多數雜質元素是對合金應力腐蝕開裂抗力有害,因此,提高純度一般可改善其抗力。
熱(re)處理對(dui)(dui)(dui)碳鋼的(de)應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感(gan)(gan)(gan)性影響(xiang)很大(da),一(yi)般都(dou)認為(wei)熱(re)處理將直接影響(xiang)到到碳鋼的(de)顯微(wei)組織,最后導致碳鋼具有不同的(de)強度(du)水(shui)平。對(dui)(dui)(dui)于(yu)HE型應(ying)力(li)腐蝕而言,回(hui)火的(de)溫度(du)越(yue)低,碳鋼對(dui)(dui)(dui)應(ying)力(li)腐蝕的(de)敏(min)感(gan)(gan)(gan)性就越(yue)大(da)。對(dui)(dui)(dui)陽極溶解型的(de)應(ying)力(li)腐蝕開裂(lie)而言,鋼奧氏體(ti)化的(de)溫度(du)影響(xiang)也(ye)很大(da)。低碳鋼奧氏體(ti)化溫度(du)越(yue)高,應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感(gan)(gan)(gan)性也(ye)越(yue)大(da);冷卻速度(du)越(yue)慢(man),則(ze)應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感(gan)(gan)(gan)性越(yue)小。
2. 環境(jing)因素的(de)影(ying)響
在遇水可分解為酸性的氯化物溶液中均可能引起奧氏體不銹鋼的應力腐蝕,其影響程度為MgCl2>FeCl3>CaCl2>LiCl>NaCl。奧氏體不銹鋼的應力腐蝕多發生在50~300℃范圍內,氯化物的濃度上升,應力腐蝕的敏感性增大。大多數金屬都是在低于100℃的溫度下產生應力腐蝕的,不過金屬在開裂前都有一個最小溫度,這個溫度稱為開裂臨界溫度。高于此值時材料才發生應力腐蝕,低于此值時材料則不發生應力腐蝕。
溶液中的溶解氧對鋼的應力腐蝕行為影響也是很大的。例如,在高溫高濃度的MgCl2中,不銹鋼產生應力腐蝕不一定有氧的存在,而在熱水和高溫水中,溶解氧對應力腐蝕則起著決定性作用。一般認為,在只含微量氯離子的溶液中,沒有溶解氧要使Cr-Ni不銹鋼產生應力腐蝕幾乎是不可能的。隨著介質pH值的減小,H+濃度增加,應力腐蝕發生的概率也會增加。例如,在脫硫工段中,其介質中含有硫化氫、二氧化碳等,溶于水形成碳酸,釋出H+,降低環境的pH值,從而增大材料的應力腐蝕敏感性。電位對應力腐蝕裂紋擴展速率的影響也是明顯的,在臨界電位范圍內,裂紋擴展速率迅速加快。
3. 應力的影響
拉應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)與晶粒(li)方向(xiang)(xiang)之間的(de)(de)(de)關系對合金的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)也(ye)有(you)很(hen)(hen)大影(ying)響(xiang)。橫向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)比縱向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)苛刻,而(er)縱向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)又比橫向(xiang)(xiang)受(shou)(shou)力(li)(li)苛刻。合金構件所受(shou)(shou)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)低于(yu)臨界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)時(shi),發生(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)概率就極小(xiao)。影(ying)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)因素(su)(su)很(hen)(hen)多,也(ye)很(hen)(hen)復(fu)雜,這些因素(su)(su)并不(bu)是孤立的(de)(de)(de)存在(zai),而(er)是相(xiang)互影(ying)響(xiang),因此如果想要(yao)采取有(you)效措(cuo)施減緩或(huo)抑制應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi),確(que)保化工設備、管道和海洋設施等安全正(zheng)常運行(xing),就要(yao)對應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)機(ji)理進(jin)行(xing)深入的(de)(de)(de)了解。

