304不銹鋼水管應(yīng)力腐蝕開裂機(jī)理

304不銹鋼水管應(yīng)力腐蝕開裂機(jī)理：

304不銹鋼水管應(yīng)力腐蝕開裂是指承受應(yīng)力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于裂紋的擴(kuò)展而互生失效的一種通用術(shù)語(yǔ)，是涉及力學(xué)、電化學(xué)、冶金學(xué)等許多因素的復(fù)雜現(xiàn)象，發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應(yīng)力（不論是殘余應(yīng)力還是外加應(yīng)力，或者兩者兼而有之）和特定的腐蝕介質(zhì)存在。裂紋的形成和擴(kuò)展大致與拉應(yīng)力方向垂直。換熱片在加工成型時(shí)，在溝槽非常狹窄的前沿發(fā)生了金屬損失；在工作狀態(tài)下，當(dāng)換熱片受到交變的應(yīng)力作用時(shí)，這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生通過(guò)金屬逐漸擴(kuò)散的微小裂紋；一般情況下，這種發(fā)生在金屬淺表層彈性范圍內(nèi)的疲勞損傷，不會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生影響；但壓力變化產(chǎn)生連續(xù)的變形，特別是在尖端疲勞損傷處產(chǎn)生的微小的塑性變形，使得該區(qū)域金屬表面的鈍化薄膜在晶界不斷破裂和重新鈍化，產(chǎn)生滑移階躍現(xiàn)象；這樣一來(lái)，在已經(jīng)形成膜的邊緣和鈍化膜不斷破裂的尖端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電位差，電化學(xué)反應(yīng)在這里附加產(chǎn)生一個(gè)能使局部應(yīng)力提高的斑點(diǎn)，304不銹鋼水管是高度延展性的合金，這樣一個(gè)應(yīng)力升高的槽口就會(huì)產(chǎn)生一種短的脆性裂紋。

交換器里的熱媒，隨著爐內(nèi)循環(huán)時(shí)間的延長(zhǎng)，氯離子不斷濃縮，發(fā)生事故后我們化驗(yàn)的結(jié)果是98PPM；這樣，在尖端的金屬損失處，由于氯離子的作用，迅速屈服的材料會(huì)不斷溶解，微小的裂紋以很快的速度通過(guò)這個(gè)地方而擴(kuò)散，與其它類似的裂紋聯(lián)成一體；這種裂紋通常是以晶間形式擴(kuò)散，但在某一應(yīng)力值下，擴(kuò)散則從晶間腐蝕變?yōu)榇┚Цg，相當(dāng)于從相對(duì)緩慢的晶間溶解作用變?yōu)橄鄬?duì)迅速的穿晶應(yīng)力腐蝕，導(dǎo)致?lián)Q熱片迅速開裂。

304不銹鋼水管的表面因形成致密的氧化鉻薄膜而具有高抗腐蝕能力，得以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域以及日常生活。然而，在抗均勻腐蝕的同時(shí)，不銹鋼的局部點(diǎn)狀腐蝕（即點(diǎn)蝕）卻難以避免。點(diǎn)蝕的發(fā)生起始于材料表面，且經(jīng)過(guò)形核與長(zhǎng)大兩個(gè)階段，最終向材料表面以下的縱深方向迅速擴(kuò)展。因此，點(diǎn)蝕破壞具有極大的隱蔽性和突發(fā)性。

腐蝕發(fā)生處并不是隨機(jī)的，它們總是產(chǎn)生在小塊硫化錳周圍幾百納米的區(qū)域；在不銹鋼制造過(guò)程中，硫化物在局部產(chǎn)生高濃度的聚集，導(dǎo)致在周圍區(qū)域中鉻元素的降低，鉻元素與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的鉻氧化物能起到防止腐蝕的作用，低濃度的鉻區(qū)最先產(chǎn)生腐蝕，在含有鹽的水中，這個(gè)過(guò)程會(huì)變的更迅速。