应力腐化实验机
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问:什么是应力腐化和晶间腐化

1.晶间腐化

晶粒间界是结晶偏向差别的晶粒间混乱错合的界域,因此,它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物沉淀析出的有利地区。在某些腐化介质中,晶粒间能够先行被腐化。这种沿着资料晶粒间界先行发作腐化,使晶粒之间丧失联合力的部分毁坏景象,称为晶间腐化。特点是金属的形状尺寸简直稳定,大少数仍坚持金属光芒,但金属的强度和延性降落,冷弯后外表呈现裂痕,得到金属声,作断面金相反省时,可发明晶界或毗连地区发作部分腐化,乃至晶粒零落,腐化沿晶界开展推进较为平均。


2、应力腐化

金属资料在应力(拉应力)和腐化介质的结合作用下,颠末肯定工夫后呈现低于资料强度极限的脆性开裂景象,致使金属资料生效,这种景象称为应力腐化开裂。特点是呈现腐化裂痕乃至断裂,裂痕的来源点每每在点腐化小孔或腐化小坑的底部;裂痕扩展有沿晶间、穿晶粒和混淆型三种,主裂痕通常垂直于应力偏向,多数有分枝;裂痕端部锋利,裂痕内壁及金属表面面的腐化水平通常很细微,裂痕端部的扩张速率很快,断口具有脆性断裂的特性。


问:应力腐化的概略

机器机械零件在应力(拉应力)和腐化介质的结合作用下,将呈现低于资料强度极限的脆性开裂景象,招致机械和零件生效,这种景象称为应力腐化开裂。


依据介质的次要身分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐及含氧水等,而辨别称为氯裂(氯脆或氯化物开裂)、碱裂(碱脆)、硝裂(硝脆)及氧裂(氧脆)等。


应力腐化开裂与单纯由机器应力形成的开裂差别,它在极低的负荷应力下也能发生开裂;它与单纯由腐化惹起的开裂也差别,腐化性极弱的介质也能惹起应力腐化开裂。其片面腐化经常很轻,并且没有变形预兆,即发作忽然断裂,应力腐化是产业消费中危害性最大的一种恶性腐化范例。


机器机械和部件发作应力腐化开裂(SCC)必须同时满意资料、情况、应力三者的特定条件。依据应力加载的办法差别,应力腐化实验办法次要分为四类:

(1)恒变形法

         赐与试样肯定的变形,对其在实验情况中的开裂敏理性停止评定。

(2)恒载荷法

         即把单轴拉伸型的试样沿轴向施加应力,在腐化介质中实验,比拟断裂工夫的是非,或应用应力与断裂工夫的干系曲线,来提出应力腐化开裂的临界应力σscc。

(3)慢应变速率法

         是在专门设计的慢应变速率应力实验机上,使试样在腐化介质中以肯定的应变速率拉伸,直至断裂。剖析试样的破断状况和断口特性等,以评定其应力腐化开裂敏理性。

(4)断裂力学法

         运用楔形伸开加载型试样停止研讨,以事后制有裂纹的试样赐与种种K值,测定裂纹中止扩展的临界值KISCC。


其规范有:

GB/T4157-1984《金属抗硫化物应力腐化开裂恒负荷拉伸实验办法》GB/T17898-1999《不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐化实验办法》。

GB/T10126-1988《铁-铬-镍合金在低温水中应力腐化实验办法。


可发生应力腐化毁坏的金属资料-情况的组合次要有以下几种:

(1)奥氏体不锈钢

         氯离子、氯化物+蒸气、硫化氢、碱液等;

(2)碳钢及低合金钢 介质为碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸;

(3)含钼奥氏体不锈钢

         碱液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸铜的水溶液等;

(4)黄铜

         氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等;

(5)钛

         含盐酸的甲酸或乙醇、熔融氯化钠;

(6)铝

         湿硫化氢、含氢硫化氢、海水。


问:核资料对应力腐化的情况

核产业运用的资料由于特别的任务情况,资料必需具有更好的耐用特性,运用的资料只管即便包管历久性,中途不改换,既要包管运用的平安性,也低落了资料改换形成的经济丧失。模仿资料在运用情况下停止功能测试,尽能够的推算出资料的运用寿命,就需求相应的机械停止测试。应力腐化实验机械提供了SSRT、SCC、CF、Creep、Creep Fatigue、Strain Fatigue澳门贵宾会官网网址等实验办法,来模仿真实情况对资料停止测试。应力腐化实验机械在国际罕见的有Cortest、Toshin、Cormet等公司的产品,Cor-Force(澳门永利贵宾会注册孚)也是国际专门研发、制造应力腐化实验机械的公司。


现在国际上研讨资料在腐化介质情况下的运用寿命,较广泛的接纳CT试样用DCPD法澳门贵宾会官网网址实验,这类实验比起晚期运用引伸计或摄像方法丈量裂纹长度,办法复杂、容易丈量、精度高。


DCPD法澳门贵宾会官网网址零碎特点:

1.实验进程中接纳直流电压降的办法(DCPD)动态检测裂纹萌发及扩展进程,可间接取得裂纹长度-工夫(a/W-Time)曲线。

2.可测试紧凑拉伸(CT)试样,常用0。5T(1/2T)试样。

3.裂纹扩展辨别率可达1μm(依据扩展速率曲线决议),相对辨别率可达20μm。

4.可以完成恒K、升K、降K控制,。


问:应力腐化的实验功用

实验功用:

  • 慢应变速率拉伸实验(SSRT

  • 恒载荷应力腐化开裂实验(SCC

  • 腐化委顿实验(CF

  • 蠕变实验(Creep

  • 蠕变委顿实验(Creep Fatigue

  • 应变委顿实验(Strain Fatigue

  • 耐久强度实验(Creep Rupture Strength

  • 氢致耽误开裂实验(HIC

  • SCC裂纹萌发及裂纹扩展速率丈量实验

  • 恒K控制、升K控制、降K控制实验


问:应力腐化原理是什么

资料在应力和腐化介质配合作用下发作的脆性开裂景象称为应力腐化开裂,简称应力腐化,英文缩写SCC。


构造和零件的受力形态是多种多样的,如拉伸应力、交变应力、打击力、振动力等。差别应力形态与介质协同作用所形成的情况敏感断裂方式各不相反。应力腐化应是电化学腐化和应力机器毁坏互相促进裂纹的天生和扩展的进程。敏感的合金、特定介质和肯定的静应力是发作应力腐化的三个须要条件。关于肯定的资料,其应力腐化只发作在特定的介质中。这种资料与敏感介质的组合干系,称为应力腐化体系。


控制办法:

准确选材:防止组成应力腐化体系,加重应力腐化的敏理性。

公道设计、改良制造工艺:只管即便减小应力会合效应。

改进情况介质:消弭或增加介质中促进应力腐化的无害物质,参加得当的缓蚀剂。

电化学维护:外加电流极化,使金属的电位阔别应力腐化敏感区。


问:怎样就发作应力腐化了

剩余应力:

便是指在没有外力的作用下,在物体外部坚持均衡而存留的应力。剩余应力对零件的功能有很大影响。尤其指在无外来由素(外力或温度等)作用下,存在于金属资料或机器零件外部并坚持均衡的应力。


应力会合:

实践项目构件中,有些零件常存在隐语、切槽、油孔、螺纹等,致使这些部位上的截面尺寸发作忽然变革。如图2-33所示开有圆孔和带有隐语的板条,当其受轴向拉伸时,在圆孔和隐语左近的部分地区内,应力的数值猛烈添加,而在分开这一地区稍远的中央,应力敏捷低落而趋于平均。这种景象,称为应力会合。


应力腐化:

由剩余或外加拉应力招致的应变和腐化结合作用所发生的资料毁坏进程称为应力腐化。应力腐化按腐化机理可分为:(1)阳极溶解 (2)氢致开裂。


问:委顿腐化和应力腐化相比,有哪些特点

应力腐化是指金属在接受种种拉载荷时因详细腐化介质影响而呈现裂纹的景象,在这个进程中,资料无分明腐化产物,脆性断裂。


腐化委顿是指金属由于机器交变载荷与腐化交互作用所形成的低变形、大多跨晶粒断裂的景象。


问:金属的腐化形状有哪些

金属的腐化形状可分别两大类:1平均片面腐化有成膜腐化和无膜腐化。2部分腐化有孔蚀、漏洞腐化、脱层腐化、晶间腐化、应力腐化、腐化委顿、选择性腐化、磨损腐化、空泡腐化、摩振腐化、氢脆、氢鼓泡、氢蚀。从这里可以看出腐化可以做到深度纷歧样。


问:有几种部分腐化范例

应力腐化开裂(SCC):是指接受应力的合金在腐化性情况中由于烈纹的扩展而互生生效的一种通用术语。应力腐化开裂具有脆性断口形貌,但它也能够发作于韧性高的资料中。发作应力腐化开裂的须要条件是要有拉应力(不管是剩余应力照旧外加应力,或许两者兼而有之)和特定的腐化介质存在。型纹的构成和扩展大抵与拉应力偏向垂直。这个招致应力腐化开裂的应力值,要比没有腐化介质存在时资料断裂所需求的应力值小得多。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐化开裂扩展至其一深度时(此处,接受载荷的资料断面上的应力到达它在氛围中的断裂应力),则资料就按正常的裂纹(在韧性资料中,通常是经过显微缺陷的聚合)而断开。因而,由于应力腐化开裂而生效的零件的断面,将包括有应力腐化开裂的特性地区以及与已微缺陷的聚合相联络的“韧窝”地区。


点腐化:是一种招致腐化的部分腐化方式。


晶间腐化:晶粒间界是结晶学取向差别的晶粒间混乱错合的界城,因此,它们是钢中种种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因而,在某些腐化介质中,晶粒间界能够先行被腐化乃是屡见不鲜的。这品种型的腐化被称为晶间腐化,大少数的金属和合金在特定的腐化介质中都能够出现晶间腐化。


漏洞腐化:是部分腐化的一种方式,它能够发全于溶液停滞的漏洞之中或屏蔽的外表内。如许的漏洞可以在金属与金属或金属与非金属的接合处构成,比方,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的外表堆积物以及海生物相接烛之处构成。


问:电流对应力腐化的影响

应力腐化进程实验研讨标明:当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐化,而加上阴极电流时则能中止应力腐化。普通以为压应力对应力腐化的影响不大。


普通存在拉应力,但实行发明压应力偶然也会发生应力腐化。


关于裂纹扩展速率,应力腐化存在临界KISCC,即临界应力强度因子要大于KISCC,裂纹才会扩展。


普通应力腐化都属于脆性断裂。应力腐化的裂纹扩展速率普通为10-6~10-3mm/min,并且存在孕育期,扩展区和瞬断区三局部。


容易发作应力腐化的机械


发作这种腐化的次要机械有热交流器、冷却器、蒸汽发作器、送风机、枯燥机和汽锅

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问:氢氟酸反响釜选什么资料低温耐腐化

可以用蒙乃尔合金资料。


蒙乃尔合金(英文称号MONEL)是一种高镍合金资料,其次要成份是64%~70%镍和26%~33%的铜冶炼而成


镍合金:又称蒙乃尔合金,是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等别的元素而成的合金。蒙乃尔合金耐腐化性好,呈雪白色,合适作边丝资料。


蒙乃尔合金的用处:

蒙乃尔400合金的构造为高强度的单相固溶体,它是一种用量最大、用处最广、综合功能极佳的耐蚀合金。此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优秀的耐蚀性,对热浓碱液也有优秀的耐蚀性。同时还耐中性溶液、水、海水、大气、无机化合物等的腐化。该合金的一个紧张特性是普通不发生应力腐化裂纹,切削功能精良。


耐蚀功能:

该合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以及它们的派生物中有极良好的耐蚀性。酸介质:M400在浓度小于85%的硫酸中都是耐蚀的。M400是可耐氢氟酸中为数少少的紧张资料之一。水腐化:M400合金在少数水腐化状况下,不只耐蚀性极佳,并且孔蚀、应力腐化等也很少发明,腐化速率小于0.025mm/a。低温腐化:M400在氛围中延续任务的最低温度普通在600℃左右,在低温蒸汽中,腐化速率小于0.026mm/a。氨: 由于蒙乃尔400合金镍含量高,故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐化。