應力腐蝕破裂的防止與控制

廖啓民

《防蝕工程》 1卷10期 (1987/06) Pp. 53-67

https://doi.org/10.6376/JCCE.198706.0053

摘要

應力腐蝕破裂(Stress corrosion cracking, SCC)是一種複雜多變的問題，因此其防止與控制方法有許多方式，有些是根據實驗室的試驗數據，有些則首先考慮臨界應力(Threshold stress)和裂縫速率，這些參數通常被用以評估SCC的敏感度(Susceptibility)，而它們與所處狀況有關，因此實驗室的試驗應在結構物使用時所面對的環境和應力狀況下來進行。
SCC的防止和控制方法可簡單的基於(1)冷金學的(metallurgical) (2)電化學的(electrochemical)或環境的(environmental) (3)力學的(mechanical)以及(4)操作的(operational)四種觀點來區分。以冶金學觀點而言，包括合金成份的改良（包含介在物控制）以及組織的改善（包含晶粒大小的控制）。以電化學和環境控制而言，可藉著應用於其他腐蝕形態的所有方怯，也就是電位控制、添加抑制劑(inhibitor)和金屬或有機塗層(coating)的應用等。以力學觀點而言，許多SCC的發生與結構體中的殘留應力(Residual stress)有關，因此殘留應力的控制有時是一種避免SCC的有效方怯，可考慮部分或全部熱應力消除，以及使表面產生壓應力，否則裂縫可能於該處產生。對於工廠操作方面，雖然操作條件是基於多方面考慮而訂定的，但若能減少應力變動，避免循環性負荷(cyclic loading)及降低溫度，則對於防止SCC是相當有助益的。