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    解耦應力和腐蝕以預測金屬失效,該研究挑戰了傳統觀點,即應力和腐蝕環境同時存在是 SCC 的要求
    2021年07月26日    閱讀量:388494    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

    亞利桑那州立大學的一個研究小組發布了關于晶間應力腐蝕開裂 (SCC) 的新見解,這是一種導致工程結構(包括橋梁、飛機和核電站)過早失效的環境原因。


    今天發表在Nature Materials 上的研究,將應力和腐蝕在貴合金晶間開裂中的作用解耦,解決了晶間 SCC 是拉伸應力和腐蝕同時存在的結果的假設,并證明了應力和腐蝕可以分離,也可以獨立作用。


    亞利桑那州立大學材料科學與工程教授、首席研究員卡爾·謝拉茲基 (Karl Sieradzki) 說:“這一發現是對這種應力腐蝕問題進行了大約 30 年研究的結晶中國建材網cnprofit.com?!?“我們現在對如何設計新合金來避免這種形式的應力腐蝕引起的故障有了看法?!?/p>


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    當金屬暴露在含鹽的水中時,金屬的強度會嚴重受損并導致意外失效。SCC 故障的一個例子是 2003 年位于亞利桑那州圖森市的 Kinder Morgan 汽油管道。


    理解 SCC 條件的常規范例是同時存在足夠水平的拉伸應力、腐蝕性環境和敏感材料。


    該研究挑戰了這一觀點,并說明應力和腐蝕環境的同時存在并不是 SCC 的要求,如果先發生腐蝕,然后材料受到應力,就會發生這種情況。


    除了 Sieradzki 之外,該論文的作者還包括來自亞利桑那州立大學的 Nilesh Badwe、Xiying Chen、Erin Karasz 和 Ariana Tse,以及來自太平洋西北國家實驗室的 Daniel Schreiber、Matthew Olszta、Nicole Overman 和 Stephen Bruemmer。該研究得到了美國能源部的支持。


    該團隊檢查了實驗室模型銀金合金的行為,該合金模擬了重要工程合金的腐蝕行為,例如核電站中使用的不銹鋼和鎳基合金。


    這些工程合金的腐蝕,如模型銀金合金,導致在腐蝕層內形成納米尺寸的孔洞。Sieradzki 認為,決定快速 SCC 發生的關鍵參數是腐蝕層與未腐蝕合金之間的附著力。使用高分辨率電子顯微鏡和原子探針斷層掃描的原子尺度技術,連同統計特征,該團隊確定存在應力和腐蝕同時存在的明顯要求,因為影響粘附的時間依賴性形態變化。


    只要保持層間足夠的附著力,從腐蝕層開始的裂紋可能會滲透到未腐蝕的合金中。這意味著可能有一個重要的機械部件會導致應力腐蝕開裂,而任何腐蝕測量都無法識別。結果是腐蝕測量可以通過 10 倍或更多的乘數來低估 SCC 的發生率。


    “在核電站中,SCC 維護和工廠關閉是基于以前使用類似設計的反應堆的經驗,”Sieradzki 解釋說?!半m然我們沒有在美國建造新的核電站,但這些發現應該會引發對新的耐腐蝕合金的研究,這些合金可用于現有工廠和其他重要結構應用中的替換零件?!?/p>


    標簽:行業資訊,今日頭條,產品資訊,建材應用,市場評論,技術中心,建筑基材,水電五金,建筑機械,金屬材料,五金配件,機械設備
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