弹性应力下304L 不锈钢点蚀行为的 有限元模拟研究
2021-03-19李嘉栋林冰张世贵王莹莹朱元强聂臻唐鋆磊
李嘉栋,林冰,张世贵,王莹莹,朱元强,聂臻,唐鋆磊
(1.西南石油大学 化学化工学院,成都 610500;2.中国航发航空科技股份有限公司, 成都 610500;3.中国石油集团科学技术研究院有限公司,北京 100083)
304L 不锈钢因具有良好的耐蚀性、延展性、可制造性,使其成为许多行业的理想合金选择[1]。304L不锈钢的耐均匀腐蚀能力良好,应力条件下均匀腐蚀的影响也较小,但在应力条件下不锈钢耐局部腐蚀的能力较差,容易产生点蚀[2]。然而,在工业实际中304L不锈钢大多都是在弹性拉应力下服役的,而且弹性拉应力下304L 不锈钢点蚀行为的研究相对较少[3]。所以,探索弹性拉应力对304L 不锈钢点蚀行为的影响,具有很大的研究意义。例如,T. Suter 等[4]研究了弹性拉应力对304L 不锈钢在NaCl 溶液中点蚀行为的影响。Shimpei Tokuda 等[5]研究了弹性拉应力对304L不锈钢在MgCl2溶液中点蚀形成的影响。
ANSYS 是一种可以进行静态、动态结构分析且具有多种类型综合分析能力的多功能有限元计算机程序[6]。而且,有限元方法的思想是将有限个节点相互联系而形成的单元来代替复杂的对象,然后通过网格划分的方式对单元形状中复杂的内部结构问题加以综合求解[7-8]。ANSYS 应用广泛,可以进行应力状态下材料腐蚀失效行为的研究分析[9],也可以进行二维或三维模型的建立与应用,比如:点蚀发展的模型以及点蚀至SCC 发展过程的模型[10-11]。所以,利用有限元方法对弹性拉应力下304L 不锈钢点蚀行为进行模拟研究具有可行性。例如,Shu Guo 等[12]采用有限元模拟研究了弹性拉应力对304L 不锈钢点蚀底部应力集中效果的影响。……
