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              硫化氫吸收塔的疲勞失效機理分析

              硫化氫吸收塔失效模式的判別

              壓力容器失效過程信息是指由內部誘發因素推斷的物理、化學過程信息,具體包含各類規則、機制、模型等,它通過樹結構方式,利用科學的搜索對策,采取一定的解釋程序進一步推理失效過程。

               

              壓力容器失效機理分析

              1)韌性斷裂失效機理

              構件斷裂之前出現的顯著宏觀塑性變形稱為韌性斷裂,它是金屬材料失效破壞的方式之一。對于韌性良好的材料而言。


              當材料所承受的壓力載荷大于材料自身的強度極限時,容易造成韌性斷裂。韌性斷裂的失效特點為:材料的斷口周圍出現了明顯的宏觀塑性變形;且拉伸斷口呈現杯錐狀,斷口方向與主應力垂直,錐面方向和最大切應力平行,但有時整個宏觀斷口方向和最大切應力平行,且會產生 45°的剪切斷口;斷口的顏色為灰暗色,表面呈纖維狀。

               

              2)脆性斷裂失效機理

              脆性斷裂失效是指構件的裂紋在穩定的擴展過程中,并未出現明顯的塑性變形而造成的斷裂失效模式。實際工程結構中,脆性斷裂是十分危險的一種失效模式。脆性斷裂的失效特點為:在斷裂之前沒發現明顯的塑性變形,但實際分析案例中發現,通常其斷口垂直于正應力,且斷口表面齊平;但往往其邊緣會缺少剪切唇口,或者斷口的剪切唇口較小。

               

              構件脆性斷裂的斷口顏色呈現光亮或偏暗的情況。有時脆性斷裂的光亮斷口宏觀浮雕在迅速擴展裂紋過程中,產生了發射性的線條,當脆性斷口發生轉動時,通常會出現反光的小平面;而對于脆性偏暗的斷口;其宏觀狀態則形成粗糙且未定型的表面,偶爾其斷口的外形也會出現晶粒。

               

              3)疲勞斷裂失效機理

              在交變載荷與應變長時間作用下的金屬材料或者零件,其損傷因不斷積累而造成的斷裂形成疲勞斷裂失效。疲勞裂紋的具體過程是疲勞裂縫發生、損傷擴展為疲勞裂縫亞臨界狀態、最后擴展為疲勞裂縫失穩。其失效特點為:在交變載荷作用下,經過一定量的周次循環而產生的斷裂問題;疲勞斷裂的過程中會出現低應力脆斷突發特點;疲勞斷裂失效過程體現為局部區域性;在交變載荷作用下,金屬構件的失效斷口周圍沒有出現宏觀的塑性變形特點,斷口呈現出明顯的貝殼紋花樣。

               

              4)蠕變斷裂失效機理

              恒溫恒應力長期作用于金屬材料而形成緩慢塑性變形即為金屬蠕變。其失效特點為:工作條件為恒溫、恒力與長期作用,緩慢的永久變形速度;宏觀斷口存在顯著的氧化色或者黑色;微觀斷口一般是沿晶斷裂,不會產生疲勞條痕特點。

               

              5)均勻腐蝕失效機理

              金屬整個表面均勻地出現腐蝕作用,其失效特點為:受腐蝕的金屬構件化學成分均勻的以及顯微組織的表面平均,均勻地腐蝕環境不受限制的覆蓋于金屬表面;均勻腐蝕可以理解為在金屬表面出現的局部電解腐蝕;均勻腐蝕下的金屬有色澤偏暗且光滑的表面形貌,或因大片金屬遭遇腐蝕而使表面較為粗糙。

               

              6)點腐蝕失效機理

              點腐蝕失效指游離物質在金屬材料和環境中發生化學作用造成的失效。其失效特點為:構件局部區域出現腐蝕,有明顯的尖銳小孔,小孔進一步擴展為深孔甚至發生穿透;在潮濕的環境或者大氣中水膜凝聚于金屬表面,使得金屬表面時常發生點腐蝕;點蝕坑經直觀放大發現其邊沿平滑,且由于孔底被腐蝕產物所覆蓋,坑底為深灰色;蝕坑經過磨片垂直觀察,發現蝕坑大部分體現為圓形或者多邊形。

               

              7)應力腐蝕失效機理

              在靜載拉力和腐蝕環境共同作用下,金屬材料形成的局部腐蝕破裂稱為應力腐蝕失效。其失效特點為:敏感的腐蝕介質和應力作用的工作環境中;腐蝕斷裂區和瞬斷區兩區域出現宏觀斷口。應力腐蝕斷裂區表現為暗灰色,斷口組織較為粗糙,同時被腐蝕產物所覆蓋;瞬斷區出現的新鮮斷口大多呈現纖維狀且伴隨著輻射棱線;應力腐蝕裂紋呈現樹枝狀形貌,分叉裂紋也是腐蝕產物累積效應形成的結果。

               

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