人們最早是從Au-Cu-Ag合金在FeCl3溶液中觀察到應(yīng)力腐蝕破壞的。隨后,黃銅彈殼的應(yīng)力腐蝕成為最引人注目的實(shí)例。那時(shí)人們對應(yīng)力腐蝕破壞還未有認(rèn)知,僅根據(jù)其宏觀的破裂特征定義為干裂、季裂等,直到20世紀(jì)20年代才開始把這種破裂同電化學(xué)腐蝕聯(lián)系起來,稱為腐蝕斷裂。早期由于不銹鋼應(yīng)用的范圍也還不廣,應(yīng)力腐蝕斷裂事故相對來說不多,人們對不銹鋼的應(yīng)力腐蝕沒有引起足夠重視,應(yīng)力腐蝕在人們心目中僅是一種有趣的現(xiàn)象,并未認(rèn)識到它是一個(gè)嚴(yán)重實(shí)際工程問題。
隨著化學(xué)、石油、動力行業(yè)向高溫、高壓方向發(fā)展,不銹鋼品種的增長、產(chǎn)量的增加和使用范圍的擴(kuò)大,應(yīng)力腐蝕斷裂事故不斷增多,不銹鋼特別是大量使用的鉻-鎳系奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂問題才成為化工和其他工業(yè)部門的重要問題。國內(nèi)外的化工、石油、原子能等工業(yè)中均出現(xiàn)了不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破壞事例,鋼鐵研究總院陸世英等人在1979-1980年間的調(diào)研發(fā)現(xiàn),應(yīng)力腐蝕嚴(yán)重的一些工廠同時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)例以至十例以上的應(yīng)力腐蝕事故。應(yīng)力腐蝕開始后沒有切實(shí)可行的方法使其停止,開裂的形成與擴(kuò)展相當(dāng)快,具有很大的危害。
由于金屬的應(yīng)力腐蝕斷裂是由應(yīng)力、腐蝕的共同作用而導(dǎo)致的斷裂,它涉及金屬、應(yīng)力和介質(zhì)環(huán)境三個(gè)因素。因此,金屬物理、金屬化學(xué)和金屬力學(xué)工作者,從各自的領(lǐng)域出發(fā)對金屬的應(yīng)力腐蝕問題進(jìn)行了大量的研究工作,做出了各自的貢獻(xiàn)。人們采用預(yù)裂紋試樣,引入斷裂力學(xué)研究應(yīng)力腐蝕斷裂問題。后來開始采用恒形變速率試驗(yàn)技術(shù)研究不銹鋼的應(yīng)力腐蝕行為,采用透射電子顯微鏡薄膜技術(shù)研究微觀組織結(jié)構(gòu)參量對不銹鋼應(yīng)力腐蝕斷裂的影響,采用掃描電子顯微鏡觀察應(yīng)力腐蝕斷口等。
有關(guān)不銹鋼表面膜的各種分析測試技術(shù),例如橢圓儀、X射線顯微分析儀、掃描電鏡各種能譜、光電/譜儀和俄歇譜儀等也均得到不同程度的應(yīng)用,推動了不銹鋼應(yīng)力腐蝕機(jī)理的研究和鋼種的開發(fā)。
應(yīng)力腐蝕檢測:將預(yù)制微裂紋的試樣浸泡在規(guī)定色腐蝕液體中,并給試樣施加力,測量平均裂紋擴(kuò)展速率和試驗(yàn)時(shí)間之商,具體見《金屬和合金的腐蝕應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)》(GB/T15970.1-2018)。
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