災難的腐蝕性

       應力在我們生活工作中是非常常見的，相信每一位都不陌生，腐蝕更是隨處可見，但是當這兩者疊加到一起時，帶來的事故都是破壞性的，不可修復的。如果是在模具上，常常會引起模具開裂報廢，如果是在橋梁、飛機、容器管道則會導致橋梁坍塌，飛機失事，容器管道泄漏等巨大的財產(chǎn)和生命的損失。應力腐蝕導致失效之所以不起眼，是因為在失效時，應力（一般是靜應力、拉應力）也是非常低的，腐蝕也是極輕微的，兩者在特定的條件下就導致裂紋很快產(chǎn)生并擴展，所以往往導致意外發(fā)生。
每種不同的材質(zhì)其特定的應力腐蝕介質(zhì)是不一樣的。碳鋼和低合金的特定介質(zhì)有NaOH溶液，含有硝酸根，硫化氫水溶液，海水，海洋大氣和工業(yè)大氣，硫酸—硝酸混合液，三氯化鐵溶液，濕的CO—CO2，空氣；高強度鋼的特定的介質(zhì)有蒸餾水，濕大氣，氯化物溶液，硫化氫，從這個特定介質(zhì)可以看出來，氯化物正是高強度鋼的特定的腐蝕介質(zhì)，濕大氣也比較常見，這個特定介質(zhì)我們的模具在使用的過程中很容易就滿足了。
應力腐蝕是危害最大的腐蝕，經(jīng)統(tǒng)計，各種腐蝕所占的比例如下，可見應力腐蝕的比例是非常大的

靜態(tài)的拉應力則主要來自于以下幾個方面：
1. 工作狀態(tài)下構(gòu)件所承受的外加載荷形成的抗力；
2. 加工，制造，熱處理引起的內(nèi)應力；
3. 裝配，安裝形成的內(nèi)應力；
4. 溫差引起的熱應力；
5. 裂紋內(nèi)因腐蝕產(chǎn)物的體積效應造成楔入作用也能產(chǎn)生裂紋擴展所需要的應力
整個應力腐蝕裂紋的過程如下，特點如下：


a. 裂紋的形成時間約占整個時間的90%
b. 裂紋達到臨界尺寸后，由純力學作用裂紋失穩(wěn)瞬間斷裂，整個過程時間與材質(zhì)、應力大小、腐蝕速率有關(guān)
c. 裂紋起源于表面腐蝕處，裂紋擴展方向垂直于拉應力方向，裂紋一般呈樹枝狀（見d項所示圖）
d. 裂紋的途徑一般有沿晶型、穿晶型和混合型（見下圖所示）

e. 裂紋擴展速度快，裂紋尖端的腐蝕會加快裂紋的擴展
f. 應力腐蝕破壞的斷口，其顏色灰暗，表面常有腐蝕產(chǎn)物
g. 一般是脆性斷裂，不會有明顯的塑性變形
h. 純金屬一般不發(fā)生應力腐蝕，含雜質(zhì)或者合金的才會發(fā)生

總結(jié)：
1. 綜合應力及腐蝕的機理，產(chǎn)生應力腐蝕主要有4個方面的因素：環(huán)境、電化學、力學、冶金，各因素影響的關(guān)系大致見下圖

2. 預防措施
a)選材：選用雜質(zhì)少，材質(zhì)均勻，且根據(jù)所使用的環(huán)境和腐蝕介質(zhì)對材質(zhì)做適當?shù)恼{(diào)整
b)消除應力：改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，減小應力集中和避免腐蝕介質(zhì)的積存，通過熱處理、表面噴丸等方法消除殘余應力，加工、制造和裝配過程中盡量避免產(chǎn)生較大的殘余應力，例如冷卻水路的堵塞處的應力腐蝕開裂是模具使用中最為常見的
c)改善介質(zhì)環(huán)境：控制或降低有害的成分；在腐蝕介質(zhì)中加入緩蝕劑；或者通過改變電位、促進成膜、阻止氫或有害物質(zhì)的吸附等，影響電化學反應動力學而起到緩蝕作用；改變環(huán)境的敏感