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      奧氏體不銹鋼可以產生應力腐蝕斷裂嗎?

      2020-06-30

      發生應力腐蝕時,金屬的普遍腐蝕速度是微小的,但必須有腐蝕,才會有應力腐蝕,因而腐蝕是局部的,局限在缺口底部或裂紋根部。此外,發生應力腐蝕的腐蝕介質是特定的,只有特定的金屬-腐蝕介質的組合(4-1),會有應力腐蝕,人們在開始時,難于埋解這種貌似“神秘”的現象。在分析討論介質的類型、濃度、溫度等對各種材料應力腐蝕的影響時,表面看來,這些規律性很繁瑣,實質上,以概括為對極化曲線及腐蝕電位的影響,也就是電位的影響。在斷裂現象中,電位是應力腐蝕斷裂所特有的現象。

      在第章第節 “閉塞電池”中,討論了裂紋、蝕坑及縫隙內的局部化學環境;3-3示出裂紋內的pH及電位,圖3-1示出應力腐蝕裂紋化學。圖3-2出裂紋各部分的極化曲線,這些重要概念是理解應力腐蝕的電化學基礎。

      由于金屬及合金鈍態及活化態的腐蝕速度相差很大,因而在活化-鈍化以及鈍化-再活化過渡區的很狹電位區內容易發生應力腐蝕斷裂,如圖4-8所示。低碳鋼堿脆的實驗結果(4-9)證實了這種推論;低碳鋼的硝脆(4-10)也有類似的情況。

      上述概念初步澄清只有某種介質-材料的組合才導致應力腐蝕斷裂的“神秘”概念。例如,長期的生產經驗和科研結果都認為:在熱濃的MgCl水溶液中,奧氏體不銹鋼可以產生應力腐蝕斷裂,而鐵素體不銹鋼的敏感性卻很小。這種區別曾認為超晶體結構引起的。但是,17% ~ 25 %Cr-5 % Mo-0.37%Cu (1 %.Ni)的鐵素體不銹鋼的陽極極化曲線,與18%-Cr8%Ni奧氏體不銹鋼的陽極極化曲線很接近,在熱濃的MgCl2水溶液中,同樣發生應力腐蝕斷裂。如,α黃銅在含NH4+的水溶液中發生應力腐蝕斷裂(表4-1),但是,通過陽極極化,α-黃銅在含NO3-SO42-的水溶液中也能發生應力腐蝕斷裂。給定的金屬-介質組合,便會有固定的開路的腐蝕電位,如落在圖4-8所示的、發生SCC的電位區,便能發生SCC。從這種機理出發,便理解介質因素對于SCC產生的影響。既理解發現的應力腐蝕斷裂系統;可通過介質的選和電位的控制,發現和理解新的應力腐蝕斷裂系統,達到預測的的。


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