金屬材料的應(yīng)力腐蝕開裂是指金屬在拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)的共同作用下發(fā)生的開裂。目前,它已成為釬焊板式換熱器中不銹鋼部件腐蝕損傷的主要形式。近30年來,由于影響應(yīng)力腐蝕開裂的因素眾多,國內(nèi)外學(xué)者對其進(jìn)行了廣泛的研究,并取得了許多重要的研究成果,盡管學(xué)者們提出了許多理論,但至今尚未獲得完整的機(jī)理。這里介紹的滑移溶解機(jī)制得到了廣泛的支持。
我們知道,合金表面通常覆蓋著一層保護(hù)膜,保護(hù)膜可以薄到原子層或可見厚度。在介質(zhì)中活性離子、冶金缺陷和拉應(yīng)力的作用下,保護(hù)膜局部斷裂,形成小的腐蝕孔或裂紋。金屬暴露在膜裂紋處,其電位為負(fù),成為陽極,同時,如果沒有拉應(yīng)力,閉塞電池的作用只能形成點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕。隨著拉應(yīng)力的存在,暴露部分產(chǎn)生的保護(hù)膜將繼續(xù)開裂,裂紋將繼續(xù)發(fā)展。如果暴露的金屬在開裂后仍然開裂,則腐蝕表面將不再鈍化,腐蝕表面將繼續(xù)膨脹。拉應(yīng)力集中程度降低,導(dǎo)致裂紋發(fā)展緩慢。如果裸金屬表面在破裂后立即鈍化,則不會出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋。然而,當(dāng)表面薄膜破裂,裸露金屬表面腐蝕到一定程度時,它將被再次鈍化,即裸露金屬的鈍化能力在合適的范圍內(nèi)。裂紋兩側(cè)將再次鈍化,形成保護(hù)膜,并抑制擴(kuò)展表面積的腐蝕。雖然裂紋可以再次鈍化,但由于拉應(yīng)力的作用,薄膜將繼續(xù)開裂,裂紋將深入發(fā)展。
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