應力腐蝕是指在拉應力作用下幽七,金屬在腐蝕介質(zhì)中引起的破壞。這種腐蝕通常穿過晶粒溅呢,也稱為穿晶腐蝕。應力腐蝕是由殘余應力或外加應力與腐蝕環(huán)境共同作用造成的猿挚。它會導致材料發(fā)生脆性斷裂咐旧,即使在應力遠低于材料屈服強度的情況下也會發(fā)生。應力腐蝕裂紋(SCC)是應力腐蝕的主要特征,具有突發(fā)性铣墨、隱蔽性和破壞性強的特點室埋。
為了評估材料的抗應力腐蝕性能,需要進行應力腐蝕試驗伊约。目前姚淆,常用的應力腐蝕試驗方法主要有以下幾種:
恒載荷試驗: 這種方法是在試樣上施加恒定的拉伸載荷,然后將其置于腐蝕環(huán)境中屡律,觀察試樣在一定時間內(nèi)是否發(fā)生斷裂腌逢,并記錄斷裂時間。這種方法可以用來確定材料在特定應力下的應力腐蝕壽命超埋。
恒變形試驗: 這種方法是將試樣變形到一定的程度缓冷,然后將其置于腐蝕環(huán)境中,觀察試樣是否發(fā)生斷裂淑免。這種方法可以模擬實際應用中材料承受恒定變形的情況即倦。
慢應變速率試驗 (SSRT): 這種方法以非常緩慢的應變速率拉伸試樣,同時將其置于腐蝕環(huán)境中暑礼。通過比較在腐蝕環(huán)境和惰性環(huán)境下的力學性能參數(shù)疚线,例如斷裂伸長率、斷面收縮率等硅拆,可以評估材料的應力腐蝕敏感性背渤。殘余應力對金屬材料應力腐蝕的影響不容忽視,控制加工過程中產(chǎn)生的應力是控制應力腐蝕裂紋的重要手段瓦式。
預裂紋試樣試驗: 這種方法在試樣上預制一個人工裂紋恒猴,然后將其置于腐蝕環(huán)境中,并施加一定的載荷幸瓢。通過測量裂紋的擴展速率诉母,可以評估材料的抗應力腐蝕開裂性能。例如冀泻,GB/T 15970.6-1998標準規(guī)定了預裂紋試樣的制備和應用方法常侣。
除了以上幾種常見的試驗方法外,還有其他一些 specialized 的試驗方法弹渔,例如斷裂力學方法胳施、電化學方法等。選擇合適的試驗方法需要根據(jù)具體的材料和應用環(huán)境來確定肢专。
國家標準《金屬和合金的腐蝕應力腐蝕試驗第11部分:金屬和合金氫脆和氫致開裂試驗指南》為金屬和合金的氫脆和氫致開裂試驗提供了指導舞肆,進一步完善了應力腐蝕試驗體系。
影響金屬和合金應力腐蝕的因素有很多博杖,包括材料的化學成分椿胯、微觀組織筷登、力學性能、腐蝕環(huán)境的種類和濃度哩盲、溫度前方、pH值等。例如廉油,高強度鋁合金在潮濕環(huán)境中容易發(fā)生應力腐蝕惠险,其SCC過程包含裂紋jianduan局部塑性變形、氧化膜撕裂紧寺、氧化膜去除和金屬表面暴露在腐蝕介質(zhì)中等步驟燎拟。 7175鋁合金的晶界Mg偏析也會對其應力腐蝕行為產(chǎn)生影響。在航空航天領(lǐng)域贞卜,材料的應力腐蝕敏感性是一個重要的考慮因素辰想,因為堿性或酸性環(huán)境可能導致災難性的應力腐蝕開裂(SCC)行為。