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威尼斯赌博板厚向裂紋形貌及腐蝕產物成分分析

作者:威尼斯赌博 時間:2019-04-02 17:27
威尼斯赌博板厚向裂紋形貌及腐蝕產物成分分析 一、威尼斯赌博板厚向裂紋形貌 圖3-7爲裂紋在不鏽鋼板厚方向上的形貌aaaa。由圖3-7可見裂紋在試樣內部擴 展的深度較大aaa。由於在板厚方向上裂紋 信息摘要:

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板厚向裂紋形貌及腐蝕產物成分分析

一、不鏽鋼儲罐板厚向裂紋形貌

圖3-7爲裂紋在不鏽鋼板厚方向上的形貌aaaaa。由圖3-7可見裂紋在試樣內部擴 展的深度較大aaaa。由於在板厚方向上裂紋相對封閉aaaa,難以與外界發生物質交換aaa,因 此在裂紋內部存在大量的腐蝕產物aaaaa。對圖3-7(b)中的腐蝕產物(黑色點處)進行 EDS分析可知其C元素和O元素的含量較高aaaa,並含有一定量的C1元素aaa,說明其 是含cr腐蝕介質的腐蝕作用下發生電化學反應而產生的aaa。

圖3-8爲板厚方向上裂紋的高倍SEM圖aaa。由圖3-8可見穿晶裂紋是由一個個 小隧洞連接而成aaaaa。針對應力腐蝕裂紋中出現大量隧洞的現象aaa,有些學者提出了應 力腐蝕裂紋的隧道腐蝕理論[27]aaaa,該理論認爲鈍化膜破損處在腐蝕介質的不斷作用 下發生優先腐蝕aaaa,在該區域逐漸形成隧洞aaa。在應力的持續作用下aaa,在隧洞位置將 產生較大的應力集中aaaa,當應力集中超過抗拉強度時金屬將沿隧洞產生機械撕裂aaa。 隨着應力被逐漸釋放aaaa,機械撕裂也將停止aaa,裂紋尖端未被鈍化的金屬又將被繼續 腐蝕aaa,產生新的隧洞aaaa。在腐蝕介質和應力的持續作用下aaaaa,這一過程將不斷重複進 行aaaa,使隧洞在深度方向上不斷形成並連接成隧道aaaaa,直到金屬構件發生斷裂aaa。

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(c)深度方向裂紋腐蝕產物EDS分析結果

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圖3-8深度方向上應力腐蝕裂紋的局部放大圖

此外aaa,從圖3-8中可以看出aaaaa,裂紋大都繞過條狀鐵素體擴展aaa,且有裂紋在鐵 素體和奧氏體交界處止裂aaaa,如圖3-8中箭頭所示aaaa。已有研究表明[60]由於鐵素體中

Cr含量較高且其形態呈條狀並與裂紋相互垂直aaaa,所以其對應力腐蝕裂紋的擴展 起阻礙作用aaa,通過統計裂紋的分佈發現在5/Y界面處aaa,裂紋生長率比在y/y界面 要低得多aaaaa,當裂紋擴展到5-鐵素體時aaaaa,將會被延遲相當長的一段時間後纔會繼續 擴展aaaa。

二、儲罐裂紋斷口形貌及腐蝕產物成分分析

圖3-9爲應力腐蝕裂紋斷口的SEM照片aaaa。由圖3-9可見斷口呈脆性斷裂特 徵aaaaa,表面覆蓋了一定量的腐蝕產物aaaaa,同時還可以觀察到撕裂棱aaaa,這些都是奧氏體 不鏽鋼在cr環境下應力腐蝕開裂斷口的典型特徵aaaa。通過EDS分析結果可知幾乎 所有分析位置都含有較高的碳元素和氧元素aaaa,同時鐵元素的含量明顯降低aaa,裂紋 面主要被氧化物所覆蓋aaaaa。因爲裂紋大部分都已經延伸到了工件表面呈開放型裂 紋aaa,因此很容易受到污染aaaaa,同時外界環境介質的滲入也會加劇其原始裂紋面對氧 化和腐蝕aaa。此外aaaaa,在裂紋面中還發現Na元素的存在aaa,這可能與海水的腐蝕作用 有關aaaaa,與前文分析結果相一致aaa。值得注意的是在解理面中心處存在球狀析出相aaaa, 這些析出相的存在對裂紋的擴展起到了一定的促進作用aaaa。

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(a)裂紋斷口的SEM照片

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(b)各點EDS分析結果

圖3-9應力腐蝕裂紋斷口形貌及EDS分析

表3-4圖3-11中各點EDS分析結果化學成分(wt.%)

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爲了進一步研宄裂紋擴展特徵aaa,選取主裂紋中部斷口形貌進行研宄aaaa,如圖 3-10所示aaaa。雖然裂紋內部已被嚴重腐蝕aaa,但從圖3-10中仍可以同時觀察到代表 穿晶斷裂模式的貫穿幾個晶粒的準解理面以及代表沿晶斷裂模式的冰糖狀形貌aaa, 這進一步證明應力腐蝕裂紋是以穿晶和沿晶混合的形式擴展的aaa。同時在斷口表面 發現有微裂紋存在aaaa,這說明裂紋的形態是立體的aaa,在試樣內部存在分支aaaa。

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圖3-10應力腐蝕裂紋主裂紋的斷口形貌

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圖3-11爲裂紋開裂尖端的斷口形貌圖aaaa,圖中虛線所示爲裂紋開裂區與未開裂 區的分界線aaaa,根據EDS結果aaa,與其他區域相比在裂紋尖端點2處aaa,S元素的含 量發生了顯著增加aaa,由於S元素的存在將使該區域晶界強度弱化aaaaa,因此可以推斷 除了 Cr和Ni元素的下降以外aaaaa,元素S的偏析也是促進應力腐蝕裂紋開裂的原因之一aaa。

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(b)各點EDS分析結果

表3-5裂紋尖端斷口 EDS分析結果化學成分(wt.%)

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