絕熱材料對(duì)奧氏體不銹鋼外部應(yīng)力腐蝕開裂的試驗(yàn)方法

在腐蝕和應(yīng)力聯(lián)合作用時(shí)，在低于304不銹鋼棒材料強(qiáng)度極限的情況下，發(fā)生脆性開裂現(xiàn)象，稱為應(yīng)力腐蝕開裂。

一、304不銹鋼棒應(yīng)力腐蝕開裂特征：

304不銹鋼棒應(yīng)力腐蝕開裂與單純機(jī)械應(yīng)力造成的開裂不同，它在應(yīng)力極低的條件下也能產(chǎn)生開裂;與單純的腐蝕引起的開裂也不同，304不銹鋼棒即使在極弱的腐蝕介質(zhì)中也能發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。

應(yīng)力腐蝕開裂一般發(fā)生在304不銹鋼棒的局部區(qū)域，裂紋數(shù)量不多，裂紋深度很深，寬度較窄，裂紋方向基本與應(yīng)力方向垂直。在顯微鏡下，裂紋有沿晶裂紋，也有穿晶裂紋。

二、304不銹鋼帶應(yīng)力腐蝕開裂的影響因素：

應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)生條件一是應(yīng)力，二是腐蝕。

1. 零部件在生產(chǎn)、制造過程中不可避免地產(chǎn)生應(yīng)力，如鑄造應(yīng)力、冷變形應(yīng)力、焊接應(yīng)力、機(jī)械加工應(yīng)力、熱處理應(yīng)力，還有零部件在工作狀態(tài)下所受的工作應(yīng)力，以及由于溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力等。這些應(yīng)力都可能成為應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力因素。

2. 腐蝕介質(zhì)中含有對(duì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂有特效作用的離子、分子時(shí)，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂。對(duì)304不銹鋼板來(lái)說，引起應(yīng)力腐蝕開裂的介質(zhì)包括含Cl-, F-, Br-及H2S, NaOH、飽和So2等水溶液介質(zhì)，如酸性氯化物溶液、海水、高溫堿、硝酸、硫酸、鹽酸，含氯化物的冷凝水、高溫水等。對(duì)于材料而言，表面有穩(wěn)定的鈍化膜并在受破壞后能迅速修復(fù)的材料，對(duì)抵抗應(yīng)力腐蝕開裂更具有優(yōu)越性。這些腐蝕介質(zhì)的濃度、溫度的變化都會(huì)成為腐蝕開裂的因素。

三、不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂評(píng)估系統(tǒng)

通常來(lái)講，SCC 需要拉應(yīng)力(靜態(tài)應(yīng)力) , 裂紋與應(yīng)力方向垂直, 形態(tài)有晶間型(裂紋沿晶界) 和穿晶型(裂紋穿過晶粒)。一般認(rèn)為, 壓應(yīng)力不會(huì)造成SCC。而交變應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用則造成腐蝕疲勞, 當(dāng)然低頻交變應(yīng)力也可能造成SCC。

所以可采用YYF-50型慢應(yīng)變速率應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行評(píng)估，設(shè)備可提供高壓釜，可在此容器內(nèi)進(jìn)行高溫高壓下的慢應(yīng)變速率拉伸、低周疲勞，可配置DCPD裂紋擴(kuò)展速率測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)行CT試樣的裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度的測(cè)量。引入DCPD系統(tǒng)，在線直接測(cè)量裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度，并繪制a/W-t曲線。特別指出的是在該系統(tǒng)中，可進(jìn)行恒K控制，也可進(jìn)行升K、降K控制。

YYF-50型慢應(yīng)變速率應(yīng)力腐蝕系統(tǒng)

配備水化學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，可進(jìn)行再高溫高壓環(huán)境下的不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂評(píng)估。該評(píng)估系統(tǒng)可提供可控溶解氧濃度、PH值、電導(dǎo)率以及有一定壓力的超純水。

在水化學(xué)循環(huán)系統(tǒng)中可根據(jù)試驗(yàn)需求加入雜質(zhì)離子，進(jìn)行電導(dǎo)率的控制，該系統(tǒng)也可進(jìn)行PH值的調(diào)整。