壓力容器腐蝕破裂的三個(gè)階段
壓力容器腐蝕過(guò)程的集中和拉伸應(yīng)力的集中的共同作用，金屬表面逐漸形成一些初的腐蝕—機(jī)械性裂紋。金屬表面的應(yīng)力集中可以由不均勻的內(nèi)應(yīng)力、金屬表面缺陷和存在結(jié)構(gòu)形狀的不連續(xù)所引起。如果局部集中的應(yīng)力在開始時(shí)還不足以形成裂紋，則這一階段就延長(zhǎng)下去，直到金屬的個(gè)別部位受到局部腐蝕，壓力容器形成薄弱區(qū)域，并在此區(qū)域內(nèi)局部應(yīng)力增長(zhǎng)到能產(chǎn)生初的腐蝕—機(jī)械裂紋為止。例如在腐蝕小孔上的局部應(yīng)力可以隨著電化學(xué)過(guò)程的進(jìn)一步發(fā)展，使圓形小孔蛻變?yōu)楦g裂紋。因?yàn)樾】字惺軕?yīng)力大的區(qū)域是腐蝕電池的陽(yáng)極，所以首先遭到電化學(xué)破壞。這一階段是初的腐蝕—機(jī)械性裂紋在腐蝕性介質(zhì)的電化學(xué)作用和金屬內(nèi)的主要拉伸應(yīng)力的共同作用下，進(jìn)一步擴(kuò)展的過(guò)程。裂紋擴(kuò)展的總的方向一般都是和主拉伸應(yīng)力方向相垂直。由于裂紋尖端存在高度集中的局部應(yīng)力，而且腐蝕電池又是大面積的陰極與小面積的陽(yáng)極的組合，因而裂紋擴(kuò)展速率很高，它每小時(shí)的速率可以達(dá)到毫米數(shù)量級(jí)甚至厘米數(shù)量級(jí)。 隨著裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，其中的一條裂紋會(huì)由于拉應(yīng)力越來(lái)越大，而比其它的裂紋更快地成長(zhǎng)，并且到后會(huì)排斥別的裂紋的擴(kuò)展而把主要拉伸應(yīng)力都轉(zhuǎn)移到這首要的裂紋中來(lái)，壓力容器結(jié)果導(dǎo)致構(gòu)件的斷裂。在這一階段中，斷裂是在機(jī)械因素起主要作用的情況下進(jìn)行的，而且越是后期，機(jī)械因素所起的作用也越大。
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