應(yīng)力腐蝕破壞與防護

1.概念

 材料在腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力共同作用下，在遠低于材料屈服強度下，引起的脆性裂紋破壞&斷裂，危害性極大。

2.產(chǎn)生條件

• 拉應(yīng)力¹（可以是外加應(yīng)力，也可以是殘余應(yīng)力）

  [1]    為什么是拉應(yīng)力？只有拉應(yīng)力可以使裂尖張開，讓腐蝕介質(zhì)不斷進入。

• 腐蝕介質(zhì)

• 合金材料²

  [2]    為什么是合金材料？因為純金屬晶格比較單一、成分均勻，腐蝕反應(yīng)相對均勻，不容易形成“局部陽極-陰極”電化學(xué)差別。

3.常見機理解釋

• 陽極溶解機制

  • 裂紋尖端，應(yīng)力集中 → 材料表面持續(xù)被拉裂。

  • 裸露金屬與介質(zhì)反應(yīng) → 局部溶解 → 裂紋逐步擴展。

• 氫致脆化機制

  • 腐蝕反應(yīng)生成氫原子進入晶格 → 塑性下降、脆化 → 裂紋沿晶界擴展。

• 拉裂-修復(fù)循環(huán)機制

  • 表面反復(fù)被破壞 → 腐蝕 → 修復(fù) → 再破壞 → 裂紋擴展。

4.防護措施

• 降低或消除拉應(yīng)力

• 改善環(huán)境條件

•  材料選型優(yōu)化

•  定期檢測與監(jiān)測

• 表面處理