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压力容器的破坏形态

  
评论: 更新日期:2011年01月14日


  
  4、腐蚀疲劳
  
  腐蚀疲劳是金属材料在腐蚀和应力的共同作用下引起的一种破坏形式。在材料的腐蚀疲劳中,一方面由于腐蚀使金属表面局部损坏并促使疲劳裂纹的产生和发展;另一方面,交变的拉伸应力破坏金属表面的保护膜并促使表面腐蚀的产生。在交变应力的作用下,被破坏的保护膜无法再次形成,沉积在腐蚀坑中的腐蚀产物又阻止氧的扩散使保护膜难以恢复。所以腐蚀坑的底部始终处在活性状态之下而构成了腐蚀电池的阳极。就这样在腐蚀与交变应力的联合作用下,裂纹不断发展直至金属最后断裂。
  
  5、应力腐蚀
  
  应力腐蚀是金属腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下而产生的一种破坏形式。金属发生应力腐蚀时,腐蚀和应力这两个因素是相互促进的。一方面,腐蚀使金属的有效截面积减小和表面形成缺口,产生应力集中;另一方面,应力的存在加速了腐蚀的进展,使表面的腐蚀缺口向深处扩展,最后导致断裂。
  
  6、脆性破裂
  
  工程上把没有明显塑性变形的断裂统称为脆性断裂或破裂,而压力容器的脆性破裂是指由塑性材料制成的压力容器,破裂时呈脆性破裂特征。破裂容器的工作应力远远低于材料的强度极限,甚至低于材料的屈服极限。压力容器发生脆性断裂的特征是:
  
  (1)容器器壁没有明显的伸长变形,容器的厚度一般没有改变。
  
  (2)断口呈金属光泽的结晶状,裂口齐平与主应力方向垂直。
  
  (3)脆性破裂的容器常呈碎块状,且常有碎片飞出。
  
  (4)破裂事故多数在温度较低的情况下发生。
  
  (5)脆性断裂更容易在高强度钢制的压力容器和用中、低强度制造的厚壁容器上发生。
  
  7、氢腐蚀破坏
  
  在高温高压下,吸附在钢表面的氢分子部分分解为氢原子或离子而固溶于钢表面层并向钢内扩散,它以氢脆和氢腐蚀两种方式影响着钢的性能。氢脆是由于氢扩散并溶解于金属晶格中,使钢在缓慢变形时产生脆性现象,此时钢的塑性显著降低。氢腐蚀是指氢原子或离子扩散进入钢中,将结合成氢分子,并部分地与微孔壁上的碳或碳化物及非金属夹杂物产生化学反应,这些不易溶解的气体生成物聚积在晶界原有的微隙内,形成局部高压,造成应力集中,使晶界变宽,发展成微裂纹,降低了钢的机械性能。

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