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来源：新材料在线|
发表时间：2018-08-01
点击：18532
1 应力腐蚀定义
应力腐蚀是指金属材料在固定拉应力和特定介质的共同作用下引起的断裂。
工程上常用的金属材料，如不锈钢、铜合金、碳钢、和高强度钢等，在特定的介质中都可能产生应力断裂。这种断裂可能是几分钟也有可能是几年的时间。由于发生断裂一般没有事先预兆所以后果极其严重。
2 应力腐蚀发生的基本条件
应力腐蚀断裂需要同时具备三个条件。第一，特定的环境；第二，足够大的拉应力；第三，特定的合金成分和组织。因此应力腐蚀断裂是与环境因素、力学因素、冶金因素密切相关的。
拉应力的来源有冷加工、锻造、焊接、热处理、装配残余应力，工作时的外载造成的不均匀应力，其中残余应力占到了应力断裂的40%。
3 常见应力腐蚀的选材设计禁忌
在一定的环境下腐蚀介质对应力腐蚀断裂十分重要，下面给出一些常见的金属、在特定环境下的应力腐蚀断裂。我们设计时要避免下面给出的合金和环境同步出现。
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合金 |
环境 |
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低碳钢 |
NaOH水溶液 |
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低合金钢 |
醋酸水溶液、碳酸盐和重碳酸盐溶液、海洋大气、工业大气、浓硝酸、硝酸与硫酸混合。 |
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高强度钢 |
蒸馏水、湿大气、 |
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奥氏体不锈钢 |
海水、含氯化物的冷凝水 |
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铜合金 |
Cu-Zn、Cu-Zn-Sn Cu-Sn |
NH3气及溶液 |
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Cu-Sn-P |
浓NH4OH溶液、空气 |
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Cu-Zn |
胺 |
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Cu-P、Cu-Sb |
含NH3湿大气 |
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铝合金 |
Al-Cu-Mg、Al- Mg-Zn |
海水 |
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Al –Zn-Cu |
NaCl |
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Al -Cu |
NaCl、KCl、MgCl2溶液 |
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Al –Mg |
NaCl溶液、空气、海水、CaCl2、NH4Cl溶液 |
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镁合金 |
Mg-Al |
HNO3、NaOH溶液、蒸馏水 |
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Mg-Al-Zn-Mn |
滨海大气、水 |
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钛合金 |
HCl、固体氯化物（>290℃）、海水、甲醇、甲醇蒸气、有机酸、三氯乙烯 |
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常见应力腐蚀选材与环境设计禁忌表
（此表为本文作者整理创作）
4防止应力腐蚀断裂的措施
在不可避免出现上表所示的选材和环境时，只有充分消除零部件的应力、控制环境使用保护涂层；别无他法。
作者简介
陈志聪，男，工程师、中国工业设计研究院西南中心，项目经理、创新设计师。新材料在线专栏作家、百度教育认证专家、重庆工业设计协会会员、国家三维CAD应用工程师。多年高端大型医疗设备、高速精密小型化医疗设备、非标设备、军工产品的设计开发工作经验。作为主要研发工程师参与过诸多大型医疗设备的产品开发，大部分设备进入欧美、日韩等发达国家。同时作为主要研发工程师参与设计过某型装甲车用电动、手动型升降器，获得全军同类产品比武第一名后列装部队，并在中俄联合军演、国庆阅兵亮相。在诸多EMC项目中参与过硕士研究生的屏蔽设计指导工作。专注于产品开发的项目管理，以及整机结构设计、EMC结构设计、零部件CAE力学分析、新材料的创新应用等领域的研究。
本文内容及图片由陈志聪授权发布
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