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应力腐蚀开裂起源发展历史

2020-06-28

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19世纪后期,人们发现黄铜弹壳在贮存过程发生开裂,严重地影响了军事行动。研究结果表明:裂纹形貌类似干燥的木材( seasoncdwood),而最易出现在夏季季风期(monsoon season),一语双关,将这种现象叫做“Season Cracking”,译为“季裂"。研究结果进一步查明:在制造过程中,弹壳具有残余应力;在贮存过程中,这种弹壳在含有氨离子的潮湿空气中开裂;这是一种应力腐蚀开裂( Stress Corrosion Cracking,简写为SCC)现象。黄铜冷凝管也有类似的SCC。两次世界大战之间,对a黄铜的SCc研究做了大量的工作,在第一次国际腐蚀会议(1944 年)中,约50%的论文报道这方而的研究成果。


19世纪末期,人们发现铆接的蒸汽锅炉的爆炸是由于“碱脆”(caustic embritlement),即锅炉用水由于软化处理而含有碱,经反复的蒸发和凝聚,在铆钉与锅炉壳体的缝隙富集足够的碱,由于应力的协同作用而引起爆炸。人们在这个问题的命名上,突出了化学介质在开裂及断裂中的作用。自从奥氏体不锈钢引入化学工业以来,就发现在热浓氯化物水溶液中的应力腐蚀开裂问题,从20世纪30年代开始,这方面的研究,-直十分活跃。


19世纪后期,人们在学术会议上已报道了高强钢的氢脆现象。20世纪20年代已报道高强铝合金在海水中的应力腐蚀问题,直到50年代,由于航空、航天、航海等工业的需要,十分活跃地研究这两类材料的应力腐蚀。酸性油气田的开发,促进了钢材在硫化氢介质中应力腐蚀的研究。


即使耐蚀性很好的钛合金,在20世纪50年代及60年代也先后发现各类介质中的应力腐蚀。在1886年,含铜及银的金合金的冷拔丝在三氯化铁的水溶液中也有SCC敏感性。


因此,应力腐蚀导致开裂或断裂的现象是十分广泛的,是工程结构失效的一种重要原因。表4-1列出发生SCC的材料-介质系统,可供参考。如何解释表4-1所总结的材料使用的经验?长期以来使这个领域的科技人员感到迷感,随后,从第2.2节所示的极化曲线(图4-8至图4-10).得到满意的解释。


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