研究不锈钢材料应力腐蚀开裂的象征与实验方法

　　零件在腐蚀和应力联合作用时，在低于材料强度极限的情况下，发生的脆性开裂现象，称为应力腐蚀开裂。
　　1．应力腐蚀列裂纹特征
　　应力腐蚀开裂与单纯机械应力造成的开裂不同，它在应力极低的条件下也能产生开裂；与单纯的腐蚀引起的开裂也不同，即使在极弱的腐蚀介质中也能发生应力腐蚀开裂。
　　应力腐蚀开裂一般发生在零件的局部区域，裂纹数量不多，裂纹深度很深，宽度较窄，裂纹方向基本与应力方向垂直。在显微镜下，裂纹有沿晶裂纹，也有穿晶裂纹。
　　2．影响因素
　　应力腐蚀开裂的发生条件一是应力，二是腐蚀。
　　零部件在生产、制造过程中不可避免地产生应力，如铸造应力、冷变形应力、焊接应力、机械加工应力、热处理应力，还有零部件在工作状态下所受的工作应力，以及由于温度梯度产生的热应力等。这些应力都可能成为应力腐蚀开裂的应力因素。
　　腐蚀介质中含有对发生应力腐蚀开裂有特效作用的离了、分子时，会导致应力腐蚀开裂。对不锈钢来说，引起应力腐蚀开裂的介质包括含Cl-、F-、Br-及H2S、NaOH、饱和SO2等水溶液介质，如酸性氯化物溶液、海水、高温碱、硝酸、硫酸、盐酸，含氯化物的冷凝水、高温水等。
　　对于材料而言，表面有稳定的钝化膜并在受破坏后能迅速修复的材料，对抵抗应力腐蚀开裂更具有优越性。
　　3．应力腐蚀开裂试验方法
　　我国对于金属材料在不同腐蚀介质中的应力腐蚀开裂试验有多种。对不锈钢来说，较常用的有GB/T17898≤不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法≥。
　　这个标准又分为恒负荷拉伸试验和U形弯曲试验两种方法。
　　恒负荷拉伸试验是将试样在承受拉应力的状态下，放入沸腾的（约143℃）42%氯化镁溶液中，观察试样的断裂时间。当然，在同样拉力条件下，不断裂时间长者或断裂时间相同，而承受拉力大者为好。
　　U形弯曲试验是将规定厚度的试样，先用半径为8mm的压头在滚柱压模上弯曲成两面三刀臂平行的U形，再用适当的夹具将两臂间的宽度压缩5mm以施加应力，然后将试样放入沸腾的（约143℃）42%氯化镁溶液中，观察开始发生裂纹的时间。当然，时间长者为好。
在GB/T17898中，对试样制备方法、规格、施加应力方法、腐蚀液的配制及试验方法都有明确的规定。
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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司
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