不锈钢应力腐蚀裂纹的原因分析

不锈钢应力腐蚀裂纹的原因分析

应力腐蚀裂纹是静应力和导致裂纹与金属脆化的腐蚀共同的作用。只有拉伸应力造成这种形式的破坏。事实上,所有的金属与合金(只有极少数的金属除外)在某些环境中都易出现应力腐蚀裂纹。关于某些金属的破坏是属于“应力腐蚀”或是属于“氢脆”(例如高强度钢在硫化氢中的裂纹),还存在一些不同的观点。为了进行讨论,所有这样的外界环境导致的破坏都包括在应力腐蚀裂纹一类中。

硬化的(淬火和回火)马氏体型不锈钢在含有氯化物、热氢氧化物或硝酸盐、或硫化氢溶液中对应力腐蚀裂纹是敏感的。对于奥氏体型不锈钢,浓氯化物和氢氧化物溶液是造成应力腐蚀裂纹的主要介质。已证明,另外几种环境也会使奥氏体和马氏体型不锈钢产生应力腐蚀裂纹。然而,应注意在很多这样的环境中,存在杂质可能已经造成了裂纹。

敏化的奥氏体型不锈钢对晶间形式的应力腐蚀裂纹是敏感的。如果敏感性严重和(或)应力高,这种形式的裂纹可能在认为是弱的环境中产生。除非进行了足够的试验可以证明所遇到的环境不会造成晶间应力腐蚀裂纹,否则绝不能将敏化的奥氏体型不锈钢用于应力状态的用途。

产生应力腐蚀裂纹破坏的环境通常是相当复杂的。例如,所涉及的应力通常不仅仅是工作应力,而是这种应力和由于制作、焊接、或热处理在金属中产生的残余应力的组合。www.cn-bxg.com这种情况常常可以用将制作后的设备消除应力的方法来减轻。同样,如上所述,造成裂纹的腐蚀介质经常仅仅是正在处理的产物中的杂质。在整体溶液中,所存在的腐蚀介质的数量可能没有多到足以造成裂纹的程度,但是在裂缝处或液体上面的飞溅区,介质的局部浓度可能造成破坏。

尽管已有了几种通用的防止应力腐蚀裂纹的方法,但最好的方法还是选用能在该环境中耐应力腐蚀裂纹的材料。因此,在热的氯化物环境中应选用0Cr18Ni13Si4(美国XM15)或铁素体型不锈钢。在硫化氢环境中选用铁素体和奥氏体型不锈钢一般是适合的,而不能选用硬化的马氏体型不锈钢。

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