谈一谈应力腐蚀及防控方法

       许多设备都承受一定的外应力，在制造、加工（特别是焊接）和热处理过程中还会产生不同程度的局部残余应力，在特定环境中会发生应力腐蚀破裂。

        根据三阶段理论，化学介质在应力腐蚀中的作用可分为三种：①促进全面钝化；②破坏局部钝化；③进入缝内（主要是阴离子）促进腐蚀放氢，以“奥氏体不锈钢－氯离子”体系为例。溶液中氧的作用是促进全面钝化，Cl-破坏局部钝化，同时进入裂缝尖端，构成盐酸，使腐蚀加速。

        裂缝形态有两种：一种是沿晶界发展，成为晶界破裂；另一种是穿过晶粒，成为穿晶破裂；也有混合型，如主缝为晶间型，只缝则为穿晶型。

       防止应力腐蚀的方法有：通过热处理消除或减小应力，见表1；设计中选用低于临界应力腐蚀破裂强度的应力值；改进设计结构，避免应力集中；表面施加压应力；采用电化学保护、涂料或缓蚀剂等。   

表1   一些重要金属和合金消除应力的退火规程

金属及合金	加热温度  ℃	缓慢冷却时间，小时
碳钢和铸铁    不锈钢    铝合金    镁合金    镍合金    黄铜	500～600    730～870    230～250    130～300    600~650    200~300	1/2～1    1～2    1    1/4～1    1/2～1    1/2～1

        热处理的缺点是，高温下金属可能生成垢膜和产生变形。为了防止变形，奥氏体不锈钢有时改在550℃下长期处理。对于含钼的奥氏体不锈钢，热处理不能完全消除应力，而且这种方法对于大设备很麻烦，费用高。

        合理的设计也可以防止或减轻应力腐蚀的危险，例如使应力分布均匀，以减少局部应力集中的程度，或使边、角、缝、孔等危险部位处于低应力或压应力区，选足足够大的半径，选择适当型式的喷嘴。以及增大壁厚等。

应力腐蚀是指在特定化学环境中，材料由于外部应力和内部残余应力的作用而导致的裂纹生成和扩展。防控方法主要包括：通过热处理减小或消除内应力；设计时选择低于临界应力腐蚀强度的应力值；优化结构，避免应力集中；表面施加压应力；使用电化学保护、涂料或缓蚀剂等。此外，合理的设计，如增大危险部位的设计半径和壁厚，也能有效减轻应力腐蚀的风险。
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