不銹鋼應力腐蝕是由材料、環境和應力三者共同作用的結果,如圖5-1所示。


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不同的金屬或合金發生應力腐蝕的環境是不同的,截至目前已發現奧氏體不銹鋼在含鹵素離子環境、H2S水溶液、NaOH溶液等40多種介質中都會發生應力腐蝕。應力腐蝕一般具有以下特點。


1. 脆性斷裂


  應力腐蝕斷口是典型的脆性斷口,斷口附近肉眼觀察不到腐蝕產物和塑性變形。斷口形貌包括河流狀、扇狀、羽毛狀、魚骨狀等,在宏觀上裂紋擴展垂直于應力方向,其形態有沿晶型、穿晶型和混合型,如圖5-2所示。


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2. 樹枝狀裂紋


  應力腐蝕裂紋具有典型的樹枝狀特點,這是在腐蝕類型判斷中比較重要的依據。裂紋主干短粗,分支細長。裂紋較深,但寬度較窄。從不同方向觀察到的裂紋形貌是不一樣的,部分裂紋形貌如圖5-3所示。

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3. 不確定性


  不確定性一是指產生時間的不確定性;二是指裂紋擴展方向的不確定性。裂紋的萌生時間與環境、應力、材料以及使用狀態有關,其孕育期少則幾天,多則幾十年。裂紋的擴展方向具有一定的隨機性,裂紋主干基本垂直于拉應力方向延伸,而分支在材料的三個幾何方向都有擴展,在擴展過程中具有一定的隨機性。裂紋擴展速度一般為10-7~10-4mm/s。