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公布日期:2018年09月19日

第10讲 不易腐蚀的不锈钢也会受到侵袭的“应力腐蚀开裂”

好久不见!在下螺丝君。
不只是螺丝,在发生事故等情况的时候,经常会听到“应力腐蚀开裂”这个词。
这是不易受到腐蚀的不锈钢等材料出现裂纹的现象,下面就来讲解一下其发生的原因和应对措施。

“应力腐蚀开裂”会在怎样的环境下发生?

众所周知,“应力腐蚀开裂”的成因是氯离子,常发于海岸附近和浸泡在海水中的构件等,淋到含有氧化物的雨水也会发生。而且,浸泡在药品中的构件也需要加以注意。

3个条件重叠时发生

“应力腐蚀开裂”主要发生于不锈钢等合金,纯金属则不会发生。而且是在容易腐蚀的环境中,构件受到应力的状态下发生。
换言之,就是在“材料(化学成分)”、“力学(拉伸应力)”、“环境(溶解氧、氯离子)”三个因素备齐时发生。
举例来说,不锈钢与氯化物、黄铜与氨、碳钢与盐酸或强酸、强碱等的组合比较容易发生。
而且,作为原因的应力有两种情况,一种是外部施加的拉伸应力,另一种是焊接和加工时的残余应力。

只要切实采取措施,就能预防、预测!

既然三个因素备齐时会发生“应力腐蚀开裂”,那么反过来想,只要不备齐就不会发生。因此作为第一点,根据环境选择材料非常重要。
以不锈钢为例,奥氏体类(SUS303、SUS304等)容易发生,铁氧体类(SUS403等)不易发生。但在奥氏体类中,减少了碳含量的极低碳钢(SUS316L等)也具备耐应力腐蚀开裂的特性。
除此之外,还需要采用减轻应力的设计和加工方法、采取去除氯化物等措施。当然也要定期进行检查,但因为目视无法发现的情况比较多,所以还要考虑定期进行更换。

耐应力腐蚀开裂的螺丝

前面介绍了铁氧体类不易发生该现象,除此之外,还有“双相不锈钢”螺丝,这种不锈钢同时存在奥氏体相与铁氧体相两种组织,兼具奥氏体类和铁氧体类的特点,强度、耐腐蚀性优异。
耐应力腐蚀开裂能力强,而且对氯化物具有特别优异的耐腐蚀性,在化学成套设备、海洋设备中应用广泛。


 


设计在海边使用的零件和结构物时请加以参考。
今天就到这里了,告辞。



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