應(yīng)力腐蝕的預(yù)防措施
材料或零件在應(yīng)力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的開裂稱為應(yīng)力腐蝕開裂,這是應(yīng)力與腐蝕聯(lián)合作用的結(jié)果。如果只有一個方面,應(yīng)力或者介質(zhì)的作用,破壞不會發(fā)生,但當(dāng)二者聯(lián)合作用時,卻能很快發(fā)生開裂。因此,發(fā)生應(yīng)力腐蝕時,應(yīng)力是很低的,介質(zhì)的腐蝕性也是很弱的,也正由于此,應(yīng)力腐蝕經(jīng)常受到忽視,導(dǎo)致“意外”事故不斷發(fā)生,造成巨大危害和損失。
一、應(yīng)對措施
1、合理選擇材料
針對零件所受的應(yīng)力和使用條件選用耐應(yīng)力腐蝕的材料,這是一個基本原則。如銅對氨的應(yīng)力腐蝕敏感性很高,因此,接觸氨的零件應(yīng)避免使用銅合金;又如在高濃度氯化物介質(zhì)中,一般可選用不含鎳、銅或僅含微量鎳、銅的低碳高鉻鐵素體不銹鋼,或含硅較高的鉻鎳不銹鋼,也可選用鎳基和鐵一鎳基耐蝕合金。
2、減少或消除零件中的殘余拉應(yīng)力
殘余拉應(yīng)力是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的重要條件。為此,設(shè)計上應(yīng)盡量減小零件上的應(yīng)力集中。從工藝上說,加熱和冷卻要均勻,必要時采用退火工藝以消除內(nèi)應(yīng)力?;蛘卟捎脟娡杌虮砻鏌崽幚恚沽慵韺赢a(chǎn)生一定的殘余壓應(yīng)力對防止應(yīng)力腐蝕也是有效的。
3、改善介質(zhì)條件
這可從兩個方面考慮:一方面設(shè)法減少或消除促進(jìn)應(yīng)力腐蝕開裂的有害化學(xué)離子,如通過水凈化處理,降低冷卻水與蒸汽中的氯離子含量對預(yù)防奧氏體不銹鋼的氯脆十分有效;另一方面,也可以在腐蝕介質(zhì)中添加緩蝕劑,如在高溫水中加入300×10-6mol/L的磷酸鹽,可使鉻鎳奧氏體不銹鋼抗應(yīng)力腐蝕性能大大提高。
4、采用電化學(xué)保護(hù)
由于金屬在介質(zhì)中只有在一定的電極電位范圍內(nèi)才會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,因此采用外加電位的方法,使金屬在介質(zhì)中的電位遠(yuǎn)離應(yīng)力腐蝕敏感電位區(qū)域,這也是防止應(yīng)力腐蝕的一種措施,一般采用陰極保護(hù)法。不過,對高強度鋼和其他氫脆敏感的材料,不能采用這種保護(hù)方法。有時采用犧牲陽極法進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)也是很有效的。
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