江蘇隱石檢驗(yàn)檢測(cè)有限公司腐蝕實(shí)驗(yàn)室專注腐蝕檢測(cè)15年，可以進(jìn)行多種金屬腐蝕檢測(cè)，包括SSC硫化氫應(yīng)力腐蝕、HIC抗氫致開裂、模擬工況腐蝕、高溫高壓腐蝕、均勻腐蝕、晶間腐蝕等

在應(yīng)力(拉應(yīng)力)和腐蝕介質(zhì)的共同作用下，機(jī)械設(shè)備零件會(huì)出現(xiàn)低于材料強(qiáng)度極限的脆性開裂現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備和零件失效。這種現(xiàn)象被稱為應(yīng)力腐蝕開裂(簡(jiǎn)稱SCC)。

根據(jù)介質(zhì)的主要成分如氯化物、氫氧化物、硝酸鹽和含氧水，分別稱為氯裂(氯脆或氯化物裂)、堿裂(堿脆)、硝酸鹽裂(硝酸鹽脆)和氧裂(氧脆)等。

腐蝕開裂不同于單純由機(jī)械應(yīng)力引起的開裂，在極低的載荷應(yīng)力下也會(huì)產(chǎn)生開裂。也不同于單獨(dú)腐蝕引起的開裂，腐蝕性極弱的介質(zhì)也會(huì)引起應(yīng)力腐蝕開裂。整體腐蝕往往很輕，沒有變形的跡象，也就是突然斷裂。應(yīng)力腐蝕是工業(yè)生產(chǎn)中危害比較大的惡性腐蝕類型。應(yīng)力腐蝕引起的裂紋在沒有任何明顯的宏觀變形或任何跡象的情況下發(fā)生，因此它們的失效是突然的。裂紋往往深入金屬內(nèi)部，一旦發(fā)生就很難修復(fù)，有時(shí)整個(gè)設(shè)備只能報(bào)廢。碳鋼和低合金鋼在高濕硫化氫環(huán)境中容易發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕，對(duì)石油石化工業(yè)設(shè)備的安全運(yùn)行構(gòu)成極大威脅。對(duì)于低濃度硫化氫環(huán)境，通過凈化材料、大幅度降低S、P含量、改善材料結(jié)構(gòu)等措施，可以有效抑制應(yīng)力腐蝕。

一.形成應(yīng)力腐蝕裂紋的基本條件是:

(1)金屬材料是含微量元素的合金，純金屬一般不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋；

(2)材料與腐蝕介質(zhì)的匹配:并非所有金屬材料和任何介質(zhì)都能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，但它們之間有一定的匹配關(guān)系；

(3)必須有拉應(yīng)力，可以是工作應(yīng)力，也可以是焊接殘余應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力通常是焊縫和近焊縫區(qū)域的拉應(yīng)力，有時(shí)高達(dá)材料的屈服點(diǎn)。因此，即使焊接結(jié)構(gòu)不承受載荷，只要材料與腐蝕介質(zhì)相匹配，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。

二、應(yīng)力腐蝕的發(fā)生條件和特征:

(1)一定是拉應(yīng)力；

(2)構(gòu)成某些材料應(yīng)力腐蝕的環(huán)境介質(zhì)是特定的；

(3)應(yīng)力腐蝕開裂速度遠(yuǎn)高于其他局部腐蝕速度，但遠(yuǎn)小于純機(jī)械(機(jī)械)開裂速度；

(4)應(yīng)力腐蝕開裂往往在沒有明顯預(yù)兆的情況下突然發(fā)生，危害極大；

(5)裂紋有沿晶、穿晶和混合三種類型；

(6)斷裂形態(tài)宏觀上屬于脆性斷裂，微觀上斷口表面仍有塑性流變痕跡。

三.根據(jù)應(yīng)力加載方式的不同，應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法主要分為四類:

(1)恒變形法:給試樣一定的變形量，以評(píng)價(jià)其在試驗(yàn)環(huán)境下的開裂敏感性；

(2)恒載荷法:即單軸拉伸試樣沿軸向受力，在腐蝕介質(zhì)中進(jìn)行試驗(yàn)，通過比較斷裂時(shí)間的長(zhǎng)短或利用應(yīng)力與斷裂時(shí)間的關(guān)系曲線，提出應(yīng)力腐蝕開裂的臨界應(yīng)力σSCC；

(3)慢應(yīng)變速率法:采用專門設(shè)計(jì)的慢應(yīng)變速率應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，在腐蝕介質(zhì)中以一定的應(yīng)變速率拉伸試樣直至斷裂。分析試樣的斷裂情況和斷裂特征，評(píng)價(jià)其應(yīng)力腐蝕開裂敏感性；

(4)斷裂力學(xué)方法:采用楔形開口加載試件進(jìn)行研究，對(duì)事先準(zhǔn)備好的有裂紋的試件給出各種K值，確定停止裂紋擴(kuò)展的臨界值KISCC。

標(biāo)準(zhǔn)有:

GB/T 4157-2006金屬抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的恒載荷拉伸試驗(yàn)方法，

GB/T 17898-1999不銹鋼在沸騰氯化鎂溶液中的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法

GB/T 10126-2002鐵鉻鎳合金在高溫水中的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法

NACE TM0177-2016 金屬在硫化氫環(huán)境中抗應(yīng)力腐蝕開裂試驗(yàn)

四.能引起應(yīng)力腐蝕損傷的金屬材料與環(huán)境的結(jié)合主要包括以下幾種:

(1)對(duì)于碳鋼和低合金鋼，介質(zhì)包括堿液、硝酸溶液、無水液氨、濕硫化氫、醋酸等。

(2)對(duì)于奧氏體不銹鋼，介質(zhì)包括氯離子、氯離子+蒸汽、硫化氫、堿液等。

(3)含鉬奧氏體不銹鋼，介質(zhì)包括堿液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸銅水溶液等。

(4)對(duì)于黃銅，介質(zhì)包括氨和溶液、氯化鐵、濕二氧化硫等。

(5)對(duì)于鈦，介質(zhì)包括含有鹽酸的甲醇或乙醇、熔融氯化鈉等。

(6)對(duì)于鋁，介質(zhì)包括濕硫化氫、含氫硫化氫、海水等。

五.控制應(yīng)力腐蝕開裂的途徑:

(1)降低應(yīng)力，消除殘余應(yīng)力；

(2)選擇耐應(yīng)力腐蝕的材料；

(3)采用陰極保護(hù)；

(4)添加緩蝕劑或去除介質(zhì)中的有害成分。