《应力作用下的金属腐蚀》——肖纪美

      本期强力推荐肖纪美先生的《腐蚀与防护全书》分册《应力作用下的金属腐蚀》，为金属腐蚀工作者必读书籍。先将本书“前言”部分摘录如下：
      前言
      化学介质在应力的协同作用下，对于金属构件会导致特殊的腐蚀破坏现象，例如：（1）应力腐蚀，（2）氢致开裂，（3）腐蚀疲劳，（4）磨耗腐蚀。对于这四种现象，《腐蚀与防护全书》原拟分为四册书介绍；考虑到疲劳时的交变载荷以及摩擦时相对运动的法向载荷只是使应力的类型有所改变，而氢致开裂与水溶液中的应力腐蚀密切相关，氢气也是一种腐蚀介质；为了避免不必要的重复，并在对比中认识有关现象的异同，将上述四类应力作用下的腐蚀现象合并为一书处理，简名为“应力作用下的金属腐蚀”。
      本书对于应力作用下的每一类金属腐蚀问题；首先，针对广泛的腐蚀工作者介绍必要的材料知识；然后，从表象规律到现象机理；最后总结提出防护措施。在不同的章节，采用不同的处理方法，希望这些方法具有较长元的参考意义。
      全书公分八章。第1章为引论，采用历史、逻辑、系统三种分析方法，引入本书的体系。
      第2到第4章讨论了狭义的应力腐蚀问题，采用一般与特殊相结合的方法。在第2章，从力学、电化学及金属学三方面，分别讨论了应力、腐蚀及金属内部结构的影响规律及机理，并从“金属”、“应力”、“腐蚀”三方面，示例地讨论了抑制措施。第3章讨论了钢的应力腐蚀：首先介绍腐蚀特征；然后，分析低碳结构钢，中、高强度结构钢以及不锈钢的典型应力腐蚀问题。第4章讨论了铜、铝、钛、镍、镁合金典型应力腐蚀问题，并在示意图4-81中汇集比较了各种应力腐蚀系统的断裂机理及其主要断裂形态。
      第5章及第6章讨论了氢致开裂问题。第5章首先分析了氢在金属中的基本行为：相图，输运，扩散，渗透，氢致各种变化——化学变化，结构变化、形变。然后，从氢致开裂的推动力及阻力两方面讨论了各种机理。第6章讨论了氢致开裂的各种实际问题：高温氢蚀；结构钢的氢鼓泡、白点及铸铝的针孔；三类氢脆。图6-69总结了各类氢致开裂实际问题之间的关系——从氢原及氢在材料中的状态理解各类氢致材料性能退化及开裂现象。
      第7章扼要讨论腐蚀疲劳问题，这种应力腐蚀的应力是循环变化的。第1界引入概念、参量及分析方法；第2节从整体上综合讨论腐蚀疲劳寿命，介绍了交变载荷下的形变与断裂，分析了低周疲劳及高周疲劳的影响因素；第3节分别讨论了浅裂纹及深裂纹门槛值的模型，必须分别引入“内在缺陷”及“闭合效应”两个概念；第4节讨论了腐蚀疲劳的形成和扩展，介绍了腐蚀与疲劳的简单叠加模型，讨论了影响腐蚀疲劳裂纹扩展的外因和内因。第5节在总结前四节的基础上，提出延寿措施。
      第8章简要地介绍了另一类广义的应力腐蚀问题——磨耗腐蚀，这时，应力来郁郁摩擦时相对运动的法向载荷；有些载荷还是高频震动的，另一些载荷的速度又是很大的。本章第1节至第3节从现象、影响因素到抑制措施分别讨论了微动腐蚀、冲击腐蚀和空泡腐蚀三类问题。
      本书介绍的知识以及处理这些知识的方法，已如上述；考虑本书的实用型，除对于各类应力腐蚀问题总结提出抑制或延寿措施外，并以汽轮机叶轮飞裂及飞机起落架的高强螺桩开裂为例，说明应力腐蚀失效分析的断裂力学方法。
      本书为《腐蚀与防护全书》中的一个分册。

肖纪美
1988年7月
北京科技大学

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2016-10-3 14:06 上传

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肖纪美--应力作用下的金属腐蚀