浅谈奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂.pdf

《浅谈奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、文章编号：1002—6673(2013)03—069—03浅谈奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂张吉．马钢(台州市特种设备监督检验中心，浙州台州318000)摘要：论文介绍了不锈钢应力腐蚀开裂形、长大和扩展的过程。并通过分析其主要特征、影响因素和相关机理，总结了消除残余应力的方法，从而降低发生不锈钢应力腐蚀开裂的几率。关键词：不锈钢；应力腐蚀开裂；残余应力中图分类号：TGl4文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2013．03．030DiscusstheStressCorrosionCrackingofAusten

2、iticStainlessSteelzHANG矗。MAGang(TaizhouSupervisionandInspectionCenterofSpecialEqmpment，TaizhouZhejiang318000，chma)Abstract：ThisarticleintroducestheprocessoftheAustemticstainlesssteel’SSCC，growthandextension．Byanalysisitsmaincharacteristics，thefailurefactorsandtherelatedme

3、chanism．thearticle’SpurposeistOsummarize出etacticsofR．esidualStress．Inordertoreducetheriskofthestainlesssteel’SSCC．Keywords：Austeniticstainlessstee；stresscorrosioncracking(SCC)；residualstressO引言不锈钢是指具有抵抗大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称【1】。不锈钢的产量中奥氏体不锈钢约占70％t2J。奥氏体不锈钢具有优越的耐蚀性和力学性能．但是，3

4、04等亚稳态奥氏体不锈钢制造设备在含硫、氯介质中常发生严重的腐蚀穿孔事故。造成巨大的经济损失。更为严重的是．蚀孔又可以作为裂纹源．在应力作用下导致应力腐蚀开裂(StressCorrosionCracking，SCC)，引起设备和管道的过早破坏，甚至发生灾难性事故，严重危及生产和人身安全。据工业部门大量统计表明四，化工设备破裂事故中．应力腐蚀开裂造成的事故约占全部的1／4以上，而奥氏体不锈钢设备事故又占应力腐蚀事故的1／2以上。应力腐蚀开裂的特征是几乎完全没有金属宏观体积上的塑性变形的情况下突然发生破裂。这种断裂是事故以及大量材料损耗的原因

5、。在高压下使用的设备(例如热能及天然气处理设备)或者在高温条件下工作以及使用危险化学物质(酸、碱、有毒化合物)的设备尤其危险。而且在实际使用过程中，不锈钢焊接接头的应力腐蚀倾向比修稿日期：2013-04—01作者简介：张吉(1985一)，男，毕业于浙江万里学院。2007年至今工作于台州市特种设备监督检验中心。母材更为严重。成为不锈钢构件抗应力腐蚀开裂的薄弱环节。本文对应力腐蚀开裂机理、奥氏体不锈钢焊接构件的应力腐蚀行为、消除焊接残余应力的方法等方面的发展状况进行了简要评述。1应力腐蚀开裂及其机理19世纪后期，人们发现黄铜弹壳在贮存过程中发

6、生开裂．严重地影响了军事行动。研究结果进一步查明：在制造过程中．弹壳具有残余应力；贮存过程中，这种弹壳在含有氨离子的潮湿空气中开裂。人们将上述现象称为应力腐蚀开裂。可见，应力腐蚀是在化学介质和应力协同作用下腐蚀的一种基本形式。是指受应力的材料在特定环境下产生的滞后开裂。甚至发生滞后断裂的现象。通常，不存在应力时应力腐蚀非常轻微。但当应力超过某一临界值后，金属会在腐蚀并不严重的情况下发生脆断。1．1应力腐蚀微裂纹形核方式应力腐蚀发生时。几乎总伴随有裂纹的形核、长大和扩展。在应力腐蚀开裂中，微裂纹的形核方式主要有以下几种【4】：(1)局部腐蚀

7、形成微裂纹。在应力腐蚀时，有可能通过局部腐蚀阳极溶解而在表面形成点蚀坑．可把它看成是一个微裂纹。对于无裂纹试样来说．点蚀坑的形成对69·产品与市场·应力腐蚀起着重要作用，因为蚀坑(微裂纹)前端将会出现应力集中；另一方面，由于闭塞电池的作用．蚀坑内部溶液将会全部酸化，从而为析氢反应提供了条件，氢进入试样有可能使蚀坑扩展而导致氢致断裂。(2)空位聚合成空洞形成微裂纹。应力作用下空位聚集成空洞，是高温蠕变时微裂纹形核的重要方式。当试样中存在大量过饱和(非热平衡)空位时(如辐照或急冷)，它们有可能聚集而形成小空洞。尤其辐照时．这种小空洞密度可能很

8、高，从而引起构件体积膨胀，即辐照肿胀。(3)位错形成微裂纹。在绝大多数情况下，微裂纹的形核以位错的发射、增殖和运动(局部塑性变形)为先导，是局部塑性变形发展到临界状态的必然结果。Et前，有关微