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failure,In the flat fracture surface of the delayed failure,however, there wera some secondary cracks propagating along the planes inclined at45°. Stress corrosion cracking of austenitic stainless steel in a boiling MgCl2 so lution could occur under Mode III loading and the threshold value was Ksscc/Kux=0.13.The cracks,however,initiate and propagate along the planes inclined at 45 instead of the original notched plane,where there is no shear stress but the maximum normal stress. Key words:streas corrosion cracking;bydrogen induced cracking;Austenitic staialess stoel; 四0den证sP6ci位00, 前 言 一般认为,只有存在三向应力σ才能引起氢富集从而导致滞后开裂,故对于不存 在三向应力的Ⅲ型试样(如圆柱缺口扭转试样),将不会产生氢致滞后开裂1-3)。但我 们的工作表明,超高强度钢Ⅲ型试样也能产生氢致滞后开裂,且裂纹沿45°面形核和 扩展〔4)。即使对于无预裂纹扭转试样,充氢后也能沿45°面上产生氢致滞后裂纹(5)。 由于氢在体心立方金属中的应变场是非球对称的〔6),故能与扭转应力场发生相互作用, 而且其作用能在45°面上有极小值c5.7)。因此,在恒扭矩作用下氢将向Ⅲ型试样的45° 面富集,从而导致裂纹沿45°面形核和扩展。 和体心立方金属不同,氢在面心立方的奥氏体不锈钢中将处在八面你间隙位置,这 时氢的应变场有可能是球对称的。若如此,则它和剪应力场不会发生相互作用,因而氢 也不会富集。这就是说奥氏体不锈钢Ⅲ型试样可能不会产生氢致开裂。但试探性的实验 却表明,不锈钢Ⅲ型试样动态充氢时也能产生氢致带后断裂。这表明,很可能在面心立 方晶体中氢的应变场也是非球对称的,若如此,则奥氏体不锈钢Ⅲ型试样的氢致开裂就 和超高强钢完全类似,但也有可能两者的机理不相同,这正是我们需要研究的第一个问 题。 最近的工作表明(8),超高强度钢Ⅲ型试样在水介质中也能产生应力腐蚀,而且裂 纹也沿45°面形核和扩展,且获得沿晶断口,这些都和动态充氢相同。另外,如加疏 尿,则可使Ⅲ型应力腐蚀的门槛值KⅢscC下降(同时也使K Iscc下降),动态充氢则可 使其门槛值KmH进一步下降。对I,Ⅲ型试样的测试表明:Kmscc/Kmx:K Iscc/ KIx=KmH/KⅢx:KI/K1x=3.8c8)。综合上述结果可以看出,Ⅲ型试样在水介质 中的应力腐蚀本质上是一种氢致开裂,这和】型试样获得的结论〔911完全一致。对于 奥氏体不锈钢,Ⅲ型试样能否产生应力腐蚀,这是个尚未被研究的问题。我们相信,通 过对奥氏体不锈钢Ⅲ型试样应力腐蚀和氢致开裂的对比研究,以及对I型和Ⅲ型的对比 研究就能更深入地了解奥氏体不锈钢应力腐蚀的机理,而这一点正是长期争议而还没有 114, 甲 , 。 。 多 二 。 。 。 二 , , “ 讨 , 。 一 一。 。 , 、 , 一 协 亡 二 。 前 月州口目曰口 国 二 一般认为 , 只有存 在 三向应力仔 才能 引起氢富集从而导 致滞后开裂 , 故对 于 不 存 在 三 向应力的 址 型试样 如 圆柱缺 口 扭转试样 , 将不 会 产生氢致滞后开裂 〔卜 〕 。 但我 们的 工作表明 , 超 高强 度钢 血型试 样也能产生氢致滞后开裂 , 且裂纹沿 。 面 形 核 和 扩展 〔 通〕 。 即 使对于无预裂纹扭转试样 , 充氢 后也能沿 “ 面上 产生 氢致滞 后 裂 纹 〔 “ ,。 由于氢 在体心立 方金属 中的 应变场 是非 球对 称 的〔“ ’ , 故能与 扭 转应 力场 发生 相互作用 , 而 且其作用 能在 ” 面上有 极小值 〕 。 因此 , 在恒扭矩 作用 下氢将 向 型试 样的 ” 面富集 , 从而导 致裂 纹沿 “ 面形核和扩展 。 和 体心立 方金 属不 同 , 氢在面心立 方的 奥氏体不锈钢 中将处在 八面 体 间隙位置 , 这 时氢 的应变场有可能 是球对称 的 。 若如此 , 则它 和剪 应力场不会 发生 相互 作用 , 因而氢 也不 会 富集 。 这就是说奥 氏体不锈钢 型试样可能不 会 产生氢致开裂 。 但试探性的实 验 却表 明 , 不锈钢 型试样动态充氢时也 能 产生氢 致滞 后断裂 。 这表明 , 很可能在面心立 方 晶体 中氢 的应 变场 也 是非球对称 的 , 若如此 , 则 奥 氏体不锈钢 型试样的氢致开裂就 和超高强钢 完全 类似 , 但也有可能两者 的机理不 相 同 , 这正是我们需要研究 的第一个 问 题 。 最近 的工作表 明即 , 超高强度钢 型试样在水介 质 中也能 产生 应力腐 蚀 , 而 且 裂 纹也沿 。 面 形核和扩展 , 且获得沿 晶断 口 , 这 些 都和动 态充氢相 同 。 另 外 , 如 加 硫 尿 , 则 可使 型应力腐蚀 的门槛值 下降 同时也 使 工 下降 , 动 态充氢则 可 使其门槛值 皿 进一步 下降 。 对 , 型试 样 的 侧 试 表 明 工 工 工 二 〔 “ 〕 。 综 合上述结果 可以看 出 , 皿 型试样在水 介 质 中的应力腐蚀 本质上是一 种氢致开裂 , 这和 型试样获得的结论 〔 一 完 全一致 。 对于 奥 氏体不锈钢 , 型试 样能否产生 应力腐蚀 , 这是 个 尚未被研究 的 问题 。 我 们相 信 , 通 过对奥 氏体不锈钢 型试 样应力腐蚀和氢致 开裂 的对比研究 , 以及对 型和 型的对 比 研究就能 更深入地 了解奥 氏体不锈钢应力腐蚀 的机理 , 而 这一 点正 是 长期争议而还 没有
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