又称环境诱发断裂(EnvironmentInducedCracking)是指由于存在腐蚀介质、氢或液体金属吸附,经过一定时间作用后,
环境断裂
在外应力作用下导致裂纹形核和扩展直至试样断裂。其本质是因为环境因素(气相、液相腐蚀介质或氢)的作用引起形变和断裂的基元过程,从而导致应力脆断,因而以这种形式破坏失效的现象统称为环境断裂。
环境断裂分类
环境断裂具体可分为应力腐蚀开裂(StressCorrosionCracking)、氢脆或氢致开裂(HydrogenInducedCracking)和腐蚀疲劳断裂(CorrosionFatigueCracking)三种。
应力腐蚀开裂
定义:应力腐蚀即是指受一定应力作用的材料在特定环境下发生滞后开裂,甚至发生滞后断裂的现象。特点:不存在应力作用时,腐蚀轻微;当应力大小超过某一临界值后,金属材料在腐蚀并不严重的情况下发生脆断。
对每一种金属或合金,只有在特定的介质中才能发生应力腐蚀;
只有存在应力(特别是拉应力)作用时,才能产生应力腐蚀裂纹,这种应力可以是外加应力;可以是加工和热处理过程中引入的残余应力;也可以是腐蚀产物的楔入作用而引起的扩张应力;
应力腐蚀是一种与时间有关的滞后破坏,这和氢致滞后开裂完全类似;
应力腐蚀是一种低应力脆性断裂;
应力腐蚀裂纹扩展速率一般为10〔6〕10〔3〕mmmin,比均匀腐蚀速度快10〔6〕倍,而且和裂纹前端临界断裂韧性KIC有关。
氢脆或氢致开裂
金属材料在冶炼、加工和使用过程中,可能会有氢进入材料中,在某些特殊情况下,氢表现为有益作用。例如:对于钛合金,氢可作为临时合金元素来改善其热加工性能及室温机械性能,金属氢化物可用作储氢材料或电池材料。
但在一般情况下,进入材料的氢是极其有害的,将...
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