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鈦金屬：應力腐蝕斷裂和氫脆

2017-11-17 14:19:19 作者：本網整理來源：寶雞鈦產業研究院分享至：

應力腐蝕斷裂（SCC）是應力與腐蝕介質協同作用下引起的金屬斷裂現象（見金屬腐蝕）。它有三個主要特征：①應力腐蝕斷裂是時間的函數。拉伸應力越大，則斷裂所需時間越短；斷裂所需應力一般都低于材料的屈服強度。這種應力包括外加載荷產生的應力、殘余應力、腐蝕產物的楔形應力等。②腐蝕介質是特定的，只有某些金屬-介質的組合（見表）情況下，才會發生應力腐蝕斷裂。若無應力，金屬在其特定腐蝕介質中的腐蝕速度是微小的。③斷裂速度在純腐蝕及純力學破壞之間，斷口一般為脆斷型。

氫脆（HE）又稱氫致開裂或氫損傷，是一種由于金屬材料中氫引起的材料塑性下降、開裂或損傷的現象。所謂“損傷”，是指材料的力學性能下降。在氫脆情況下會發生“滯后破壞”，因為這種破壞需要經歷一定時間才發生。氫的來源有“內含”的及“外來”的兩種：前者指材料在冶煉及隨后的機械制造（如焊接、酸洗、電鍍等）過程中所吸收的氫；而后者是指材料在致氫環境的使用過程中所吸收的氫（見金屬中氫）。致氫環境既包括含有氫的氣體，如H2、H2S；也包括金屬在水溶液中腐蝕時陰極過程所放出的氫。

金屬的應力腐蝕斷裂和氫脆是兩種既經常相關而又不同的現象。在高溫高壓氫氣中結構件的開裂，既是HE，又是SCC；水溶液中應力腐蝕時，若陰極過程析出的氫對斷裂起了決定性作用，則這種破壞既是SCC，也是HE;這兩個實例便位于圖1所示的重疊區內。

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責任編輯：殷鵬飛

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