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环境因素导致的失效类型分析

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:环境断裂失效类型通常包括应力腐蚀断裂、腐蚀疲劳断裂、氢脆等。

环境因素导致的失效类型分析

环境断裂失效类型通常包括应力腐蚀断裂、腐蚀疲劳断裂、氢脆等。

1.应力腐蚀断裂

在拉应力作用下金属材料在特定介质中引起的腐蚀断裂,应力包括外加应力、残余应力、热应力及焊接残余应力等。应力腐蚀裂纹示意图如图6-130所示。

应力腐蚀特征:断裂是脆性的,裂纹可以是穿晶、沿晶或混合型的,应力是拉应力,裂纹易于点蚀或缝隙腐蚀诱发。

2.腐蚀疲劳断裂

在交变应力作用下,处于腐蚀介质中的金属材料产生的疲劳断裂,一般没有疲劳极限。腐蚀疲劳裂纹示意图如图6-131所示。

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图6-130 应力腐蚀裂纹示意图(www.xing528.com)

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图6-131 腐蚀疲劳裂纹示意图

腐蚀疲劳特征:常由腐蚀裂纹、点蚀坑及其他蚀坑底部引起,裂纹多半是穿晶或沿晶,很少分叉,断口表面多有腐蚀产物,脆性断口,且呈圈状发展。

3.氢脆

由于氢渗入金属内部导致损伤,从而使金属零件在低于材料屈服强度的静应力持续作用下导致的失效称为氢致破断失效,俗称氢脆。

氢脆特征:氢脆断裂源可在表面,也可在次表层,常在缺口的三向应力区,由于氢首先诱发成裂纹,然后扩展达到临界值而引起断裂,微观形貌一般显示沿晶分离,也可能是穿晶的,沿晶分离是沿晶界发生的沿晶脆性断裂,呈冰糖状。断口的晶面平坦,没有附着物,有时可见白亮的、不规则的细亮条,这种线条是晶界最后断裂位置的反映,并存在大量的鸡爪形的撕裂棱。

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