應力(li)(li)腐(fu)蝕開裂是一種常(chang)見的(de)且(qie)危(wei)害嚴重(zhong)的(de)失效(xiao)模式，由于(yu)其影響因(yin)素(su)(su)眾多，包括溫度、離子濃度、pH值、應力(li)(li)、流場、壓力(li)(li)、機(ji)械結構等；這些(xie)因(yin)素(su)(su)中哪(na)些(xie)是主要因(yin)素(su)(su)，哪(na)些(xie)是次要因(yin)素(su)(su)，哪(na)些(xie)影響大，哪(na)些(xie)影響小，這些(xie)都(dou)是需要弄清楚(chu)的(de)問(wen)題。因(yin)此，如(ru)何確(que)定高清下載香蕉視頻app蘋果:應力腐蝕的主要影(ying)響(xiang)因素是(shi)研(yan)究(jiu)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕的關鍵問題之(zhi)一，科(ke)學合理地分析(xi)各種因素的顯著性對(dui)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕的研(yan)究(jiu)具有重要意義。浙江至德鋼(gang)業有限公司本次(ci)選用灰色關聯分析(xi)理論(lun)，對(dui)高清下載香蕉視頻app蘋果:不銹鋼應力腐蝕的各環境因(yin)素進行關聯度計算(suan)。根(gen)據計算(suan)結果，分析各因(yin)素對(dui)應(ying)力腐蝕(shi)敏感性的影響，為掌握高清下載香蕉視頻app蘋果:不銹鋼應力腐(fu)蝕(shi)發生規律及進行預防等提供依(yi)據。

一(yi)、灰色關聯分析

  灰(hui)色系(xi)(xi)統(tong)理論是(shi)由我國著名學(xue)者鄧聚龍教(jiao)授(shou)創造的(de)(de)一(yi)種系(xi)(xi)統(tong)科學(xue)理論，其(qi)(qi)中的(de)(de)灰(hui)色關聯(lian)分析(xi)(xi)是(shi)根據各(ge)因素變(bian)化曲(qu)線幾(ji)何形狀的(de)(de)相似程度(du)，來(lai)判斷因素之間關聯(lian)程度(du)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)。此(ci)方(fang)法(fa)(fa)通過(guo)對動(dong)態(tai)過(guo)程發展態(tai)勢的(de)(de)量化分析(xi)(xi)，完成對系(xi)(xi)統(tong)內時間序列(lie)(lie)有關統(tong)計數(shu)據幾(ji)何關系(xi)(xi)的(de)(de)比(bi)較，求出參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)與(yu)各(ge)比(bi)較數(shu)列(lie)(lie)之間的(de)(de)灰(hui)色關聯(lian)度(du)。與(yu)參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)關聯(lian)度(du)越(yue)大(da)的(de)(de)比(bi)較數(shu)列(lie)(lie)，其(qi)(qi)發展方(fang)向和速率與(yu)參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)越(yue)接近，與(yu)參(can)考(kao)(kao)數(shu)列(lie)(lie)的(de)(de)關系(xi)(xi)越(yue)緊(jin)密。

灰色關聯分析的具體計算(suan)步驟如下：

 1. 確(que)定參考(kao)數據(ju)序列(lie)與比較數據(ju)序列(lie)

 2. 參考(kao)數列和比較數列進行無量綱化(hua)處理

 由于各個(ge)(ge)評價(jia)指標的(de)單位、量綱(gang)(gang)不同，為(wei)消除它們對(dui)決策結果(guo)的(de)影響，必(bi)須對(dui)數據(ju)(ju)進行無(wu)量綱(gang)(gang)化(hua)轉(zhuan)化(hua)。無(wu)量綱(gang)(gang)化(hua)轉(zhuan)化(hua)的(de)方法主(zhu)要有：求初值(zhi)像(xiang)(xiang)(xiang)、求均值(zhi)像(xiang)(xiang)(xiang)和求區間值(zhi)像(xiang)(xiang)(xiang)，進行灰色關聯分析時選用一(yi)種方法進行計算(suan)。初值(zhi)像(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)各數據(ju)(ju)序(xu)列中的(de)每一(yi)個(ge)(ge)數據(ju)(ju)與(yu)該數據(ju)(ju)序(xu)列第一(yi)個(ge)(ge)數據(ju)(ju)的(de)比值(zhi)：

 3. 計(ji)算(suan)參考序列和比較序列的絕對差

6. 求灰色關聯度

  關聯度(du)代表(biao)了系(xi)統特征與各(ge)因素之間的關聯程度(du)，其數(shu)值越大(da)，說明兩者的密切程度(du)越高。關聯度(du)可根據各(ge)關聯系(xi)數(shu)獲得，計算公式為(wei)：

二(er)、應力腐蝕影響因素(su)顯(xian)著(zhu)性分析

分(fen)析案例 1

  本案例分析是根據文獻的試驗數據進行應力腐蝕影響因素顯著性分析。試驗選用壓力容器常用材料316不銹(xiu)鋼，采用慢應變速率拉伸試驗方法。試驗考慮濕硫化氫環境中硫化氫和氯離子濃度、溫度、pH值對應力腐蝕敏感性的影響，試驗介質中各因素的參數值如表3-1所示。

試驗應以應力腐蝕敏感指數 F(A)、 F(δ)、 F(t)、作為評價指標，不同介質參數下應力腐蝕試驗數據如表 3-2 所示。

1. 以(yi)F(A)作為參考(kao)序列(lie)

  首先以應力腐蝕敏感性指數F(A)作為參考序列，即表3-3中的X₀₁ 數列和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

  a. 確定參考數據(ju)序列與(yu)比較數據(ju)序列

  以應力腐蝕敏(min)感性指數(shu)(shu)F(A)數(shu)(shu)據序(xu)列(lie)(lie)為參(can)考序(xu)列(lie)(lie)，4個影響(xiang)因(yin)素參(can)數(shu)(shu)列(lie)(lie)為比(bi)較序(xu)列(lie)(lie)。

  X_{0 = (21.355，50.55，17.54，38.865，5.725，37.37）（式 3-11）}

 b. 求各序(xu)列數據的初值像

 應力腐蝕敏感性是奧氏體不銹鋼(gang)316的灰色系統特征，也是我們關心的首要問題，其他數據序列是與敏感性指數相關的，需要找出主序列與輔序列數據之間的關聯程度。由于各組數據之間單位同，為了表示在一個圖上，需要進行無量綱化處理，可以求初值像、均值像和區間值像，進行灰色關聯分析時選用一種進行計算，本章分析案例中選用了初值像。初值像X;是各數據序列中的每一個數據與該數據序列第一個數據的比值，用初值化法對原始數據進行無量綱化處理得表3-4。

 c. 求差序列

  根據式（3-4),計算參考序列(lie)和比較序列(lie)的絕對差Δ;(k),計算結果見表3-5.

 d. 求兩(liang)極差(cha)

  根據(ju)式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求(qiu)得(de)兩極差分別為99.2501和0。

 e. 計(ji)算關聯系數

  取(qu)分(fen)辨系(xi)數(shu)為0.5,將兩極(ji)差數(shu)值代入式（3-7),計算(suan)關(guan)聯系(xi)數(shu)如(ru)下：

將表 3-5 中的(de)數據代入式（3-12），分別求出關聯系(xi)數，計算結果見表 3-6。

 f. 求灰(hui)色關聯度

  根據式（3-8),計(ji)算灰(hui)色關聯度，計(ji)算結果(guo)為：

2. 以F(δ)作為參考(kao)序(xu)列

  以應力腐蝕敏感性指數F(δ)作為參考序列，即表3-3中的X₀₂數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下：

a. 求各序列數(shu)據的初(chu)值像(xiang)

  根據式（3-3),可得各序列數據的初值(zhi)像(xiang)，結果如(ru)表3-7所示。

 b. 求差序列

  根據式（3-4),計算參考序列和比較序列的絕對差Δ_i(k),計算結果見表3-8。

  c. 求兩極(ji)差

  根(gen)據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分別為98.6685和0。

 d. 計(ji)算(suan)關聯系數

   取分辨系(xi)數(shu)ξ為0.5,將兩極(ji)差數(shu)值代入式(shi)（3-7),計算關聯系(xi)數(shu)如下：

 將(jiang)表3-8中(zhong)的(de)數據代入式（3-13),分別求出關聯系數，計算結(jie)果見表3-9。

 e. 求灰(hui)色(se)關聯度(du)

  根據式(shi)（3-8),計(ji)算(suan)灰色關聯(lian)度，計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)為：

 y₄>y₃>y₂>y₁,說明X₄與X₀的關聯度最大，也就是說溫度與應力牌蝕敏感性的關系最為密切，該結果與上節分析結果相同。

3. 以F(t)作為參考序列

 以應力腐蝕敏感性指數F(t)作為參考序列，即表3-3中的X₀₃數列，和應力腐蝕影響因素進行關聯度分析。分析過程如下。

 a. 求各序列數(shu)據的初(chu)值像

  根據式（3-3),可得(de)各序列數據的(de)初值像，結果如表(biao)3-10所(suo)示。

 b. 求差(cha)序(xu)列(lie)

  根據式(shi)（3-4),計算(suan)參考序列(lie)和(he)比較序列(lie)的(de)絕對差Δ;(k),計算(suan)結果見表3-11。

 c. 求兩極差

  根(gen)據式（3-5)、式（3-6)求得兩極差分別(bie)為98.663和0。

 d. 計(ji)算關聯系(xi)數

   取分辨(bian)系數(shu)為0.5,將(jiang)兩極差數(shu)值代(dai)人(ren)式（3-7),計算關聯(lian)系數(shu)如下：

   將(jiang)表3-8中的數據代人式(shi)（3-14),分(fen)別求出(chu)關聯(lian)系數，計算結果見表3-12。

 e. 求灰色關聯度

  根據式（3-8),計算(suan)灰色(se)關聯度，計算(suan)結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹(xiu)鋼的應力腐蝕中，pH值和溫度為主要影響因素，Cl^-濃度次之，最后是H₂S濃度。金屬與介質的化學反應速度、物質的輸送過程等均受溫度影響極大，因此溫度對應力腐蝕影響較大。影響因素中pH值影響比較大，是因為pH值的變化使應力腐蝕敏感性波動較大：弱酸弱堿性時，材料塑性損失較大，敏感性大；中性時，敏感性小；強酸性時，應力腐蝕被全面腐蝕代替。氯離子是奧氏體不銹鋼發生應力腐蝕的決定性要素，但是其濃度的影響并不占主導地位。在氯離子和H₂S共存的環境中，H₂S與材料金屬反應生成的氫原子導致材料脆化，對應力腐蝕起到了加速作用。

分析(xi)案例(li) 2

 溫度對奧氏體不銹鋼應力腐蝕有重要的影響，應力腐蝕的敏感性隨溫度升高而升高。近幾年的研究表明，不銹鋼應力腐蝕存在一個敏感溫度。Y.Y.Chen等采用耶茨算法研究了含氯和硫化氫環境中，溫度、氯離子濃度和pH值對321不銹鋼應力腐蝕敏感性的影響，結果表明，溫度的影響最重要。案例1的分析結表明：溫度與應力腐蝕的敏感性，這與前人的研究結論是一致的。本節在第2章試驗研究的基礎上，研究溫度和操作壓力對S32168不銹鋼應力腐蝕影響的顯著性。由于本次試驗獲得的數據較少，選擇合適的數據分析方法至關重要。樣本的大小不影響灰色關聯理論的使用，因此，作者采用灰色關聯理論來分析影響因素與應力腐蝕敏感性之間的關系。

 1. 確(que)定參考數據(ju)序列(lie)與比較數據(ju)序列(lie)

  根據第2章的試驗結果，采用斷面收縮率來評價應力腐蝕敏感性，不同溫度和介質壓力下得到的應力腐蝕敏感性指數F(Z)見表2-3。首先，確定反映系統行為特征的參考數列和影響系統行為的比較數列。把F(Z)的數據作為參考序列X₀。

 2. 參考數列(lie)和(he)比(bi)較數列(lie)進(jin)行無量綱化處理(li)

  由于各(ge)個評價指標的(de)單位(wei)不同，為(wei)消除它們對決策結(jie)果(guo)的(de)影(ying)響，本案例采(cai)用求(qiu)均值像的(de)方法對數(shu)(shu)(shu)據進行無量綱化處(chu)理，即求(qiu)各(ge)數(shu)(shu)(shu)據序(xu)列中的(de)每一個數(shu)(shu)(shu)據與數(shu)(shu)(shu)據序(xu)列平均數(shu)(shu)(shu)的(de)比值：

 計算結果見表(biao)3-14。

  圖(tu)(tu)3-1為各數列均值像(xiang)的柱狀圖(tu)(tu)，可(ke)以看出(chu)溫度(du)與(yu)應力腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)的變化趨相似度(du)較(jiao)高。

 3. 求差序列

  根據(ju)式（3-4),計算參考序列(lie)和比較序列(lie)的(de)絕對差(cha)Δ;(k),計算結果見(jian)表3-15。

 4. 求兩極(ji)差

  根(gen)據(ju)式（3-5)、式（3-6)求(qiu)得兩極差分別(bie)為(wei)1.1889和0.0763。

5. 計(ji)算關聯(lian)系數(shu)

 取分辨系數ξ為0.5，將兩極差(cha)數值代入式（3-7),計算(suan)關聯系數如(ru)下：

將表3-15中(zhong)的數據代入式(shi)（3-17),分別求出(chu)關聯系(xi)數，計(ji)算結果見表3-16。

6. 求灰(hui)色關聯度

 根據式（3-8),計算灰色關聯度(du)，計算結果為：Y1=0.833; Y2=0.663

 說明X₁與X₀的關聯度最大，也就是說溫度對應力腐蝕敏感性的影響更加顯著，該結果與上節分析結果相同。

三(san)、總結

  ①. 采用灰色關聯理論(lun)時，因(yin)為(wei)評(ping)價數據序列都是和參考數據序列比較，所以(yi)，評(ping)價數據序列數量不影響(xiang)評(ping)價結論(lun)，因(yin)此，關聯度可作為(wei)分析(xi)應力腐(fu)蝕影響(xiang)因(yin)素的一個重要(yao)理論(lun)依據。

  ②. 案例1中：在(zai)對各影響因(yin)素(su)與(yu)應力腐蝕(shi)(shi)敏感(gan)(gan)性的(de)關(guan)(guan)聯分析中，溫度(du)關(guan)(guan)聯度(du)接近1,說明應力腐蝕(shi)(shi)敏感(gan)(gan)性與(yu)溫度(du)密切相(xiang)關(guan)(guan)，其次是pH值和(he)氯離子濃度(du)的(de)影響。H2S濃度(du)對應力腐蝕(shi)(shi)的(de)貢獻位于各因(yin)素(su)之末。

  ③. 案例(li)2中：從分析(xi)結果來看，介質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)和溫(wen)度(du)與應力(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)的(de)關聯(lian)程度(du)都較(jiao)高，但(dan)溫(wen)度(du)對應力(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)的(de)影響比介質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)的(de)影響更加顯著。

  ④. 由于應(ying)(ying)力(li)腐蝕的(de)機理復雜、影響因素眾多，相同(tong)的(de)因素在不(bu)同(tong)環境(jing)(jing)下所占據的(de)主次(ci)位置是不(bu)同(tong)的(de)，所以本書的(de)分析結(jie)果并不(bu)代表所有(you)應(ying)(ying)力(li)腐蝕介質(zhi)環境(jing)(jing)情況(kuang)。但是，可為應(ying)(ying)力(li)腐蝕斷裂預防和應(ying)(ying)力(li)腐蝕機理的(de)研(yan)究提供(gong)科(ke)學的(de)參考(kao)依據。