金屬材料作為一種人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，它的腐蝕每年都給人類社會(huì)帶來了巨大的財(cái)產(chǎn)損失，也造成了大量的腐蝕失效事故。腐蝕失效有多種形式，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，應(yīng)力腐蝕引起的金屬材料失效所占比例是最大的。

應(yīng)力腐蝕開裂是一種“災(zāi)難性的腐蝕”，跟應(yīng)力腐蝕有關(guān)的橋梁坍塌、飛機(jī)失事、油罐爆炸、管道泄漏等都曾給人類帶來巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。2011年，吉林省松原石油化工股份有限公司的“11.06”爆炸事故，事故造成4人死亡，1人重傷，6人輕傷，就是由于硫化氫應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生爆炸所引起的。

那么，什么是應(yīng)力腐蝕？怎么預(yù)防？

應(yīng)力腐蝕

金屬材料在各種環(huán)境中服役時(shí)，即使無載荷也會(huì)發(fā)生腐蝕，導(dǎo)致失重，當(dāng)存在應(yīng)力時(shí)，在特定環(huán)境中的腐蝕會(huì)引起裂紋形核擴(kuò)展，導(dǎo)致滯后開裂，稱為應(yīng)力腐蝕。

應(yīng)力腐蝕開裂與單純由機(jī)械應(yīng)力造成的開裂不同，它在極低的負(fù)荷應(yīng)力下也能產(chǎn)生開裂；它與單純由腐蝕引起的開裂也不同，腐蝕性極弱的介質(zhì)也能引起應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）。在應(yīng)力腐蝕過程中，若有微裂紋形成，其擴(kuò)展速度比其他類型的局部腐蝕速度要快幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

應(yīng)力腐蝕的發(fā)生條件

（注：三個(gè)條件都要滿足）

  我們一起來看看其開裂過程

應(yīng)力腐蝕裂紋有啥特點(diǎn)？

特種承壓設(shè)備的應(yīng)力腐蝕損傷比較常見，比如奧氏體不銹鋼在氯離子介質(zhì)環(huán)境下容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。通過現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)可以對(duì)裂紋形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行觀察，從而初步判斷其開裂原因，以下是廣州承壓院現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)以及檢驗(yàn)出來裂紋情況的圖片。

現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)

不銹鋼染缸交換器樹枝狀應(yīng)力腐蝕裂紋

不銹鋼滅菌器樹枝狀應(yīng)力腐蝕裂紋

應(yīng)力腐蝕預(yù)防措施

一般情況下可以從三方面進(jìn)行預(yù)防：

① 選材：根據(jù)所使用的環(huán)境和腐蝕介質(zhì)選擇合適的材料。

② 消除應(yīng)力：改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小應(yīng)力集中和避免腐蝕介質(zhì)的積存，盡量避免產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。

③ 改善介質(zhì)環(huán)境：控制或降低介質(zhì)中有害的成分；在腐蝕介質(zhì)中加入緩蝕劑；通過改變電位、促進(jìn)成膜、阻止氫或有害物質(zhì)的吸附等，影響電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)而起到緩蝕作用；改變環(huán)境的敏感性。