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前言页1

符号表1

第一章 概述10

参考文献16

第二章 钢的应力腐蚀开裂(SCC)17

2.1 SCC定义及其发展17

2.2 SCC的特征18

一、力学特性18

二、环境的特性21

三、冶金学特性27

四、SCC裂纹扩展速度28

五、SCC的形态特征29

2.3 SCC的影响因素33

一、冶金因素的影响33

二、环境因素的影响43

三、应力的影响49

一、机械化学效应50

2.4 SCC裂纹扩展的机理50

二、闭塞电池腐蚀理论51

三、表面膜破裂理论54

四、腐蚀产物的楔子效果理论56

五、氢脆(HE)理论57

六、氢脆型和活性通道溶解型SCC57

七、SCC机理的可变性68

一、SCC试验的目的77

2.5 SCC试验方法77

二、加速SCC试验的途径78

三、SCC试验方法78

四、SCC试验94

五、SCC试验数据的处理和评定96

六、标准SCC试验方法实例--金属在常温下抗硫化物SCC性能的试验方法98

2.6 防止SCC的工程措施108

一、设计方面108

二、工艺方面116

三、电化学保护120

参考文献123

第3章 钢的氢损伤--氢腐蚀与氢脆128

3.1 氢损伤的定义及其在工程上的意义128

一、氢损伤的定义及其发展128

二、氢损伤的分类129

3.2 氢腐蚀和氢脆的特征及其影响因素130

一、氢腐蚀的特征130

二、影响氢腐蚀的因素133

三、氢脆的特征137

四、氢脆的影响因素143

3.3 钢中的氢149

一、氢在钢中存在的状态149

二、氢在钢中的溶解度151

三、氢在钢中的扩散153

3.4 氢脆机理159

一、氢表面吸附降低金属表面能理论161

二、氢压理论162

三、晶格脆化理论163

四、氢与位错的相互作用理论164

3.5 评定氢脆的试验方法167

一、弯曲次数法167

二、断面收缩率比较法167

三、爆破压力法167

四、σ-tF法167

五、慢应变速率法168

六、氢渗透法168

3.6 防止氢脆断裂的工程措施171

七、氢的放射性同位素照像法171

一、降低应力172

二、温度的控制172

三、降低钢内的氢含量172

四、防止氢的析出175

五、电化学保护176

六、降低环境中的氢浓度或去除氢源176

七、合理的选材及合理的结构设计177

参考文献177

4.1 钢的腐蚀疲劳断裂及其在工程上的意义180

第4章 钢的腐蚀疲劳断裂180

4.2 腐蚀疲劳断裂的特征182

一、力学特征182

二、介质特征186

三、形态特征187

4.3 影响腐蚀疲劳断裂的因素201

一、钢种及性能的影响201

二、载荷性质的影响205

三、环境因素的影响210

4.4 钢腐蚀疲劳裂纹的扩展及其机理214

一、钢腐蚀疲劳裂纹扩展的规律214

二、腐蚀疲劳断裂机理221

三、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳断裂的关系229

4.5 腐蚀疲劳试验方法233

一、腐蚀疲劳中的加载方法233

二、腐蚀介质的加法236

三、评定方法237

一、设计方面238

4.6 防止腐蚀疲劳断裂的措施238

二、工艺方面241

三、电化学方法242

参考文献244

第5章 钢环境敏感断裂的研究方法247

5.1 金属物理研究方法在环境敏感断裂研究中的应用247

一、透射电子显微镜247

二、扫描电子显微镜260

三、电子探针261

四、离子探针264

五、俄歇电子能谱仪267

六、X线光电子谱仪270

七、穆斯堡尔谱仪271

八、正电子湮没谱仪276

九、声发射仪277

5.2 电化学方法在环境敏感断裂研究中的应用282

一、钢的腐蚀电位283

二、钢的极化曲线284

三、钢的E-pH图287

四、电化学方法的应用292

5.3 断裂力学方法在环境敏感断裂研究中的应用301

一、环境敏感断裂力学参数的确定302

二、临界裂纹尺寸αCr的确定302

三、寿命的估算303

四、裂纹扩展激活能的测定310

五、断裂力学参数间的关系311

参考文献312

一、概况314

第6章 典型的钢环境敏感断裂工程实例314

6.1 在氢环境中断裂事例的分析--氢氮气压缩机爆炸事件的原因分析及改进工艺措施314

二、断裂活塞杆的初步分析315

三、活塞杆裂纹形成原因的分析317

四、讨论322

五、结论323

六、措施和建议324

一、概况325

二、热交换器管子开裂的形态与分析325

6.2 SCC的工程实例分析--不锈钢热交换器SCC的分析及防止措施325

三、开裂原因的进一步分析与防止措施328

二、塔顶开裂部位的剖析335

三、开裂原因的分析337

四、结论与措施341

6.4 工程上钢的腐蚀疲劳断裂实例分析--化工厂塔板断裂分析及防止措施342

一、概况342

二、塔板断裂的原因分析342

6.3 氢致开裂的工程实例--解吸塔12Cr2AlMoV焊缝氢致开裂分析344

三、讨论346

四、改进措施及建议348

6.5 氨基甲酸铵泵泵体开裂的研究349

一、概况349

二、泵体开裂原因分析350

三、甲铵液中的腐蚀疲劳试验355

四、讨论359

五、结论362

六、防止措施及建议362

参考文献364