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不锈钢管应力腐蚀开裂是指在腐蚀环境中,受应力的合金由于裂纹的扩展而互生失效的一般现象,涉及许多因素,如力学、电化学、冶金学等,发生应力腐蚀开裂的必要条件是有拉力作用(无论是剩余应力还是外加应力,也许两者都有)和特定腐蚀介质存在。 不锈钢管裂隙的组成和扩展大致与拉伸应力方向一致。换热片在加工成形时,在沟槽狭窄的边缘突然发生金属丢失;在工作状态下,在换热片发生交变应力效应时,这一弱点会出现在金属逐渐散开的细小裂纹中;通常,这一弱点发生在金属表面表面弹性范围内的疲劳损伤,不会对金属产生影响;但是压力改变发作持续的变形,尤其是在疲劳损伤部位发生的细小塑性变形,使这一区域的金属外表钝化薄膜在晶界上不断决裂和从头钝化,并产生一种滑移阶跃景象;这样做,在现已形成膜的边缘和钝化膜上不断决裂时,这一现象就会发生,电化学反应在这一现象中产生一个电位差,可使部分应力上升,304不锈钢管是一种高度延展性很强的合金,这样的应力增高会产生一种短脆裂纹。 换热器中的热介质,随着炉膛循环时刻的延长,不断地浓缩氯离子,事端后化验的结果是98PPM;这样,在 的金属丢失处,由于氯离子的作用,敏捷屈从的数据会不断地溶解,通过这个地方,微小的裂纹迅速地分散,并与其他类似的裂纹连接起来;这种裂纹一般以晶间方式分散,但是在特定应力值下,分散从晶间腐蚀变成了穿晶腐蚀,相当于从相对缓慢的晶间溶解效应变成了相对敏捷的穿晶应力腐蚀,导致换热片敏捷开裂。 由于组成了细密的氧化铬薄膜,304不锈钢管表面具有很高的抗腐蚀能力,因此被广泛地应用于现代工业领域和日常生活中。但在抗均匀腐蚀的不锈钢管表面上,其局部点状腐蚀(即点蚀)是难以避免的。点蚀的发作开始于资料外表,并经过形核和长大两个阶段,终敏捷地扩展到资料外表以下的深度。因此,点蚀破坏具有极强的隐蔽性和突发性。
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冷却水本身的主要成分分为阴离子和阳离子两大类,阴离子会在阳极溶解处聚集吸附,由于竞争吸附的原因,水中其它阴离子有可能阻碍Cl-在不锈钢管表面聚集吸附,如果某阴离子对不锈钢管钝化膜没有破坏作用,则该阴离子就可能有缓蚀作用;如果某阴离子对不锈钢管钝化膜有破坏作用,则该阴离子就可能与Cl-一样有腐蚀促进作用。因此冷却水中阴离子对不锈钢管点蚀特性的影响是研究的重点。冷却水成分的影响冷却水中主要的阴离子有Cl-、SO42-、HCO3-和NO3-,主要的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+。卤素离子是主要的侵蚀性离子,多数冷却水中F-浓度低于1mg/L,没有列入检测项目,但是也有部分地区冷却水中F-浓度可达几个毫克/升以上,F-对凝汽器不锈钢管点蚀影响的研究很少,尚未见到具体的实验数据。溴离子有点蚀作用,冷却水中一般没有,加入含溴杀菌剂时,应作为水处理剂的影响来考虑。碘离子在冷却水中几乎没有,可以不考虑。冷却水的pH通常在6.5~8.5,HO-的浓度通常小于4×10-6mol/L,在此范围内对不锈钢管点蚀电位影响较小,但是在较高浓度时(pH9~12)对不锈钢管有较强的缓蚀作用。Cl-和SO42-对不锈钢管点蚀影响的研究较多,已有结论:Cl-是主要的腐蚀因子,SO42-对不锈钢管具有缓蚀性。因此本文主要研究阴离子F-、HCO3-和NO3-对不锈钢管点蚀性能的影响。点蚀电位的测试系统和方法见4.1和4.3.1。