應力(li)(li)腐蝕開裂是(shi)一種常見(jian)的(de)且危(wei)害嚴重的(de)失效(xiao)模式，由于其影(ying)響因(yin)素(su)眾多(duo)，包括溫度(du)(du)、離子(zi)濃度(du)(du)、pH值、應力(li)(li)、流場、壓(ya)力(li)(li)、機(ji)械結構等(deng)；這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)中(zhong)哪些(xie)是(shi)主要(yao)因(yin)素(su)，哪些(xie)是(shi)次要(yao)因(yin)素(su)，哪些(xie)影(ying)響大(da)，哪些(xie)影(ying)響小，這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)需(xu)要(yao)弄清(qing)楚的(de)問(wen)題。因(yin)此，如何確定香蕉視頻app蘋果:應力腐蝕的(de)主要影響因(yin)素是研(yan)究應力腐蝕的(de)關鍵(jian)問題之一，科學合理地(di)分(fen)析(xi)各種(zhong)因(yin)素的(de)顯著性對(dui)應力腐蝕的(de)研(yan)究具有(you)重(zhong)要意(yi)義。浙江至德鋼(gang)業有(you)限公司本次(ci)選用灰色關聯(lian)分(fen)析(xi)理論，對(dui)香蕉視頻app蘋果:不銹鋼應力腐蝕的各(ge)環(huan)境因素進行關聯度(du)計算。根據計算結果，分析各(ge)因素對應力腐蝕(shi)敏感(gan)性的影響，為掌(zhang)握香蕉視頻app蘋果:不銹鋼應力腐蝕(shi)發生規律及進行預防等提供依據。

一(yi)、灰(hui)色關聯分析

  灰(hui)色系(xi)統(tong)(tong)理(li)論(lun)是由我國著(zhu)名學者鄧(deng)聚龍(long)教授創造的一種系(xi)統(tong)(tong)科學理(li)論(lun)，其(qi)中的灰(hui)色關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)分(fen)析是根據各因(yin)(yin)素變(bian)化(hua)曲(qu)線(xian)幾何形狀的相(xiang)似程度(du)，來判(pan)斷因(yin)(yin)素之(zhi)間關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)程度(du)的方(fang)(fang)(fang)法。此方(fang)(fang)(fang)法通(tong)過對動態(tai)過程發(fa)展態(tai)勢(shi)的量化(hua)分(fen)析，完成對系(xi)統(tong)(tong)內(nei)時間序列(lie)有關(guan)(guan)(guan)統(tong)(tong)計(ji)數(shu)據幾何關(guan)(guan)(guan)系(xi)的比較(jiao)，求出參考數(shu)列(lie)與各比較(jiao)數(shu)列(lie)之(zhi)間的灰(hui)色關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)度(du)。與參考數(shu)列(lie)關(guan)(guan)(guan)聯(lian)(lian)度(du)越大(da)的比較(jiao)數(shu)列(lie)，其(qi)發(fa)展方(fang)(fang)(fang)向和速率與參考數(shu)列(lie)越接近，與參考數(shu)列(lie)的關(guan)(guan)(guan)系(xi)越緊密。

灰色(se)關聯分(fen)析的具(ju)體計算步驟如下：

 1. 確定參(can)考數據(ju)序列與(yu)比較(jiao)數據(ju)序列

 2. 參(can)考(kao)數(shu)列和比(bi)較數(shu)列進(jin)行無量綱化處(chu)理

 由于各個(ge)評(ping)價(jia)指(zhi)標的(de)單位、量(liang)綱(gang)不同，為(wei)消除它們對(dui)決策結果的(de)影響，必(bi)須對(dui)數據(ju)進(jin)行無量(liang)綱(gang)化轉(zhuan)化。無量(liang)綱(gang)化轉(zhuan)化的(de)方法主(zhu)要有：求初(chu)值像、求均值像和(he)求區間值像，進(jin)行灰(hui)色關(guan)聯分析時選用一(yi)(yi)種方法進(jin)行計算。初(chu)值像是(shi)各數據(ju)序列中的(de)每一(yi)(yi)個(ge)數據(ju)與該數據(ju)序列第一(yi)(yi)個(ge)數據(ju)的(de)比值：

 3. 計(ji)算參(can)考序(xu)列和比較序(xu)列的絕對差

6. 求灰(hui)色關(guan)聯度

  關(guan)聯度代表了系(xi)統(tong)特征與(yu)各因素之間的(de)關(guan)聯程度，其數(shu)值越(yue)大(da)，說(shuo)明兩者的(de)密切程度越(yue)高。關(guan)聯度可根據各關(guan)聯系(xi)數(shu)獲得(de)，計(ji)算公式為：

二、應力(li)腐蝕影響因素(su)顯著性(xing)分析

分析案例 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(bu)銹(xiu)鋼(gang)，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(kao)數據序(xu)列與比較數據序(xu)列

  以應力腐蝕(shi)敏感性指數F(A)數據序(xu)(xu)列為參考(kao)序(xu)(xu)列，4個影響因素參數列為比較序(xu)(xu)列。

  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(bu)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(cha)序列

  根據式（3-4),計(ji)算參(can)考序(xu)列(lie)和比較序(xu)列(lie)的絕對差(cha)Δ;(k),計(ji)算結果(guo)見表(biao)3-5.

 d. 求兩極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極差(cha)分(fen)別為99.2501和0。

 e. 計算關聯系數

  取分辨系數為(wei)0.5,將(jiang)兩極差數值代(dai)入(ru)式(shi)（3-7),計算關聯系數如下(xia)：

將表 3-5 中的數(shu)據代(dai)入式（3-12），分別求出關聯系(xi)數(shu)，計算結果(guo)見表 3-6。

 f. 求灰色關(guan)聯(lian)度

  根據式（3-8),計算灰色關(guan)聯度(du)，計算結果(guo)為：

2. 以F(δ)作為參考序列

  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. 求各序列數據的初值像

  根(gen)據(ju)(ju)式（3-3),可得各序列數據(ju)(ju)的(de)初值像(xiang)，結果(guo)如表3-7所示。

 b. 求差序列(lie)

  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(qiu)兩極差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得(de)兩極差分別為98.6685和0。

 d. 計算(suan)關(guan)聯系數(shu)

   取分辨系數(shu)ξ為0.5,將(jiang)兩極差數(shu)值代(dai)入(ru)式(shi)（3-7),計算關聯系數(shu)如下：

 將表3-8中的數據代入式（3-13),分(fen)別求出關聯系數，計算結果見表3-9。

 e. 求灰色關聯度

  根據式（3-8),計(ji)算灰色(se)關聯度，計(ji)算結(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(wei)參(can)考(kao)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(ge)序列數(shu)據的初值像

  根(gen)據式（3-3),可得各序(xu)列數據的初(chu)值像，結果如表3-10所示。

 b. 求差序(xu)列

  根據式（3-4),計算參考(kao)序列(lie)(lie)和比較(jiao)序列(lie)(lie)的(de)絕對(dui)差Δ;(k),計算結(jie)果見表(biao)3-11。

 c. 求(qiu)兩極(ji)差

  根據式（3-5)、式（3-6)求得兩極(ji)差分別為98.663和0。

 d. 計算關(guan)聯系(xi)數

   取分辨系數(shu)為0.5,將兩極差(cha)數(shu)值代人式（3-7),計(ji)算關聯系數(shu)如下(xia)：

   將表3-8中的數據代人式（3-14),分別求出(chu)關(guan)聯系數，計算結果見表3-12。

 e. 求(qiu)灰色關聯度

  根據式（3-8),計算灰(hui)色關聯度，計算結果為：

  以上分析表明：奧氏體316L不銹鋼的應力腐蝕中，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。

分析案例 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. 確定參考(kao)數(shu)(shu)據(ju)(ju)序(xu)列(lie)與比(bi)較數(shu)(shu)據(ju)(ju)序(xu)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. 參考數列和比較數列進行無量綱化處理

  由(you)于各(ge)個(ge)評價指標的單(dan)位不同，為消除它們對(dui)決策結果的影響，本案例采用求(qiu)均值(zhi)像的方法對(dui)數據(ju)進行無量(liang)綱化處理，即求(qiu)各(ge)數據(ju)序(xu)列(lie)中的每一個(ge)數據(ju)與數據(ju)序(xu)列(lie)平均數的比(bi)值(zhi)：

 計算結(jie)果見表3-14。

  圖3-1為(wei)各(ge)數列均值像(xiang)的柱狀圖，可(ke)以看出溫度(du)與應力腐(fu)蝕敏感(gan)性的變化趨相似度(du)較高。

 3. 求差序列

  根據式（3-4),計算參考(kao)序(xu)列和比較序(xu)列的絕對差Δ;(k),計算結果見(jian)表3-15。

 4. 求(qiu)兩(liang)極差(cha)

  根據式(shi)（3-5)、式(shi)（3-6)求得兩極差分別為(wei)1.1889和(he)0.0763。

5. 計算關聯(lian)系數

 取分辨系(xi)數(shu)ξ為0.5，將(jiang)兩極差數(shu)值代入式（3-7),計(ji)算關聯系(xi)數(shu)如下：

將表(biao)3-15中的數據代入式（3-17),分別求出關(guan)聯系數，計(ji)算結果見表(biao)3-16。

6. 求(qiu)灰色關聯度

 根據(ju)式(shi)（3-8),計算灰色(se)關聯度，計算結果為(wei)：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、總結

  ①. 采(cai)用灰色關聯理論時，因為評價(jia)(jia)數(shu)據序列都是(shi)和參考數(shu)據序列比較，所以，評價(jia)(jia)數(shu)據序列數(shu)量不影(ying)響評價(jia)(jia)結論，因此，關聯度可作為分析應力腐蝕影(ying)響因素的(de)一個重要(yao)理論依據。

  ②. 案例1中(zhong)：在對(dui)各影響因素(su)與應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性的關(guan)聯分析中(zhong)，溫度(du)關(guan)聯度(du)接近1,說明應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性與溫度(du)密切(qie)相關(guan)，其次是(shi)pH值和(he)氯離子濃(nong)度(du)的影響。H2S濃(nong)度(du)對(dui)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的貢獻位(wei)于各因素(su)之末(mo)。

  ③. 案例2中：從分析(xi)結果來看，介(jie)質壓力(li)和溫度與應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感性的(de)關聯(lian)程度都較(jiao)高，但溫度對應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感性的(de)影(ying)(ying)響比介(jie)質壓力(li)的(de)影(ying)(ying)響更加顯(xian)著。

  ④. 由于應(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)機理(li)復雜、影(ying)響因素眾多(duo)，相同(tong)的(de)(de)因素在不同(tong)環(huan)境(jing)下所占據(ju)的(de)(de)主次位置是不同(tong)的(de)(de)，所以本書的(de)(de)分析(xi)結果并不代表(biao)所有應(ying)力(li)腐(fu)蝕介質環(huan)境(jing)情況。但是，可為應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷裂預防和應(ying)力(li)腐(fu)蝕機理(li)的(de)(de)研究提供(gong)科學的(de)(de)參考依據(ju)。