尽管前人已对奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂做了大量的研究,但是由于应力腐蚀是个复杂的过程,在腐蚀机理、影响因素、裂纹扩展以及失效概率分析等方面仍存在一些问题需要解决:
1. 应力腐蚀影响因素有待补充
应力腐蚀是材料、环境和力学共同作用的结果。虽然,前人已对氯离子浓度、温度、pH值、材料微观结构等对应力腐蚀的影响做了大量研究,但是,由于因素众多,一些因素还未被考虑到。而且,在众多因素中,每种因素对应力腐蚀的影响程度如何,还不清楚。
2. 点蚀萌生的判据还未建立
作为应力腐蚀裂纹的萌生源,点蚀的生成至关重要。目前,人们从不同的角度分析了点蚀的机理,但是没有一个标准来判断点蚀是否形成。为了研究点蚀萌生的概率,有必要进一步研究点蚀机理,并建立相应的点蚀萌生判据。
3. 点蚀生长模型以及概率模型尚不完善
点蚀的生长速率和形貌受力学和电化学溶解的共同作用,而且会随时间发生变化。拉应力下,点蚀坑的生长规律和形貌如何,还不清楚。目前,对奥氏体不锈钢点蚀生长的概率分析也很少,因此,有必要在分析点蚀生长模型的基础上,建立概率模型。
4. 点蚀坑内裂纹萌生机理以及裂纹扩展规律有待研究
目前,对于光滑表面裂纹的萌生机理有了一定的认识,但是点蚀坑内裂纹的萌生以及点蚀形貌对裂纹萌生的影响还不清楚。裂纹扩展的研究大都集中在高温水环境中,对氯离子环境中裂纹扩展的研究很少,建立的扩展模型更是少之又少。弄清奥氏体不锈钢应力腐蚀裂纹扩展规律,也是很有必要的一项工作。
浙江至德钢业有限公司通过对以上问题的研究,能够进一步增强对应力腐蚀失效过程的认识,提高奥氏体不锈钢设备的设计制造和操作管理水平,最大限度地防止失效事故的发生。