弹簧应力腐蚀破裂

　　在腐蚀介质中，某些金属或合金在控弹簧应力作用下所产尘的延迟破坏现象，称为弹簧应力蚀破坏。若所受弹簧应力为交变弹簧应力，则介质膜蚀与疲劳两种损伤机理联合产生的破坏称为蚀疲劳破坏。

　　由于近代T业的发展，在石油、化T、冶金、造船、动力、原子能、宇航及机械制造业等领域内的弹簧应力腐蚀破裂奉故日益突出。山才弹簧应力腐蚀破裂事故造成的损失也十分惊人，弹簧应力腐蚀与低弹簧应力脆断和疲劳并列为当令工程断裂事故的三个土要原因。

　　弹簧应力窝蚀通常都是在低屈暖极限的弹簧应力水平机较弱的腐蚀介质作用下产生的。金属在腐性不严重的情况下，经过一段时间便发生低弹簧应力脆新，故往往是在没有宏观预兆时突然发生的，特别危险。

　　弹簧应力商蚀间题及化学、金属物理学、冶金学和力学等多方面内容、如图8-1所示。对这一问题的研往往从不同度入手，也有许多不同的见解，至今还有许多问题有待探讨。

　　弹簧应力病蚀是有条件发生的，导纹弹簧应力蚀破裂的环境化学成分对各金属系统是丰常专门和特殊的，还没有发现什么菩的模武，但下述弹簧应力将蚀破裂的基本条件和特征录得到公认的。

　　1、弹簧应力旗蚀破裂头在一定的村料一介质组合条件下才能发表8-1为几种材料发生弹簧应力腐蚀约环境介质。

　　2.拉弹簧应力是产生弹簧应力病蚀破裂的必要条仁。拉弹簧应力可能来源于外载荷的作用，也可能足焊接、冷热加工引起的残余弹簧应力或装配弹簧应力等。拉弹簧应力越人，引起开裂的时间越短，弹簧应力小于某一弹簧应力值时便不发生或在很长的时间才发生破裂，此弹簧应力即为弹簧应力腐蚀破裂临界值，在温度、介质条件固定时，可将它看作材村常数。

　　据断裂力学的观点，考虑到材-仔在各种微观缺陷的必然性，材料的抗弹簧应力腐蚀能力可用临界弹簧应力强度子K1n表征。当在介质中的材料的弹簧应力强度因子K1.小于K1e时，将不发生弹簧应力腐蚀破裂。K1o是材料在给定条件下（通常是以一定的廷迟断裂时间为基础）的临界值，条件改变时K1值将发生变化，K1xe必须在给定的条件下实验测定。Kiee数值与材料在常规条件下的断裂韧性值K1的比值KIee'K1可以表征材料对弹簧应力腐蚀的敏感性，此值越小弹簧应力腐蚀敏感性越大。

　　3.材料成分、组织状态对弹簧应力腐蚀敏感性有很大影响。纯金属一般不发生弹簧应力腐蚀，但只要存在少量的合金元素，就会发生弹簧应力腐蚀破裂。材料的组织状态不同，弹簧应力腐蚀的敏感性也可能有很大的差别。

　　以上三条是弹簧应力腐蚀破裂发生的基本条件。

　　4.弹簧应力腐蚀破裂是一种延迟破坏现象，即在弹簧应力作用下，需经一定的时间，才能产生裂纹扩展，断裂的时间随介质条件和弹簧应力大小的不同可以从几分钟到数年不等。弹簧应力腐蚀裂纹的扩展速度远大于没有弹簧应力时的腐蚀速度，但比纯机械快速脆断慢得多。

　　5.弹簧应力腐蚀破裂是脆性断裂，即使是某些高韧性的合金在弹簧应力腐蚀破裂时，一般也不产生明显的宏观塑性变形。弹簧应力腐蚀裂纹可能是沿品的，也可能是穿品的，有封是混合型的，但沿品破裂居多。

　　6.弹簧应力腐蚀通常都在某些特定的部位有选择件地发生。一般可能在某一局部区域先形成腐蚀坑，袭纹产生于腐蚀坑尖角的弹簧应力集中处，形成的袭纹常常被腐蚀物所覆益，裂纹源区常常在机械缺口的根部或材料夹杂处。