J390FR耐火钢焊条模拟火灾条件下高温性能

通过调整390 MPa级耐火钢配套用焊条合金元素C,Mn,Ni,Mo,研究影响焊条熔敷金属高温拉伸性能的因素;采用光学显微镜和扫描电镜观察焊条熔敷金属微观组织,研究在模拟二次火灾下影响焊条熔敷金属高温性能的机理。结果表明,合金元素C,Mn主要影响焊条熔敷金属室温抗拉强度;合金元素Mo是高温性能主要影响因素,尤其是在模拟二次火灾条件下,随着合金元素Mo含量增加,焊条熔敷金属高温屈服强度升高;Mo元素固溶于铁素体强化作用及焊缝金属具有热稳定良好的M-A组织,是焊条熔敷金属在高温下具有良好性能的重要原因。

轧制组织对304L/Q345R复合板焊接裂纹敏感性的影响规律

复合板热轧过程中的组织演变、界面元素扩散以及脆性相析出,对其焊接质量有着重要影响.一些焊接性评定方法在测试裂纹敏感性时并不会开裂,所以将筋板拘束裂纹敏感性试验方法用于研究轧制组织对304L/Q345R复合板裂纹敏感性的影响规律.在拘束应力与热处理条件相同时,通过在板厚方向不同位置开设坡口进行焊接裂纹敏感性试验,来反映不同轧制组织特征对焊接裂纹敏感性的影响.结果表明,当复合板基层中有脱碳层时,开X型坡口,钝边位于碳钢层与不锈钢层交界处,裂纹率为0;当基层组织中有轧制带时,开X型坡口,钝边位于碳钢层1/2处,裂纹率为0;当基层组织中出现马氏体时,开V型坡口,钝边位于碳钢层底部,裂纹率为11.3%,裂纹长度为69 mm.焊接裂纹为液态薄膜造成的结晶裂纹,裂纹出现在焊缝中心位置,裂纹两侧为均匀的柱状晶组织.裂纹附近存在S、P元素的聚集,以及大量Si、Mn元素以非金属形式析出的夹杂和偏析,增大了热裂敏感性,导致裂纹的萌生和扩展.

NaCl和Na_(2)S混合溶液pH对SA516Gr70N钢应力腐蚀开裂的影响

通过电化学测试、U型弯曲试验、慢应变速率试验,结合断口形貌的扫描电子显微镜观察,研究了SA516Gr70N钢在不同pH碱性硫化物溶液中的电化学行为,应力腐蚀开裂(SCC)及其机理。结果表明:SA516Gr70N钢在碱性硫化物溶液中具有一定的SCC敏感性,其SCC由阳极溶解和氢致开裂混合控制,其中氢致开裂占主导作用;随着pH升高,SA516Gr70N钢的SCC敏感性降低,腐蚀速率减小;pH升高能够促进阳极钝化并减缓阴极还原过程,从而抑制局部阳极溶解和氢致开裂作用,降低了SA516Gr70N钢的SCC敏感性。

低合金结构钢腐蚀的影响因素及其耐蚀性判据

通过对不同厂家或产线生产的相近成分和显微组织的8种低合金工程结构钢样品进行中性盐雾加速腐蚀试验,结合成分测试、微观组织分析、腐蚀产物分析及数据统计与计算拟合等方法,提出了评价低合金结构钢耐蚀性的综合耐蚀指数及其包含钢材成分、夹杂物、组织及晶粒度等多因素的数学表达式.研究结果表明,低合金工程结构钢的耐蚀性除与传统的耐蚀指数I相关外,还受钢中夹杂物、显微组织、晶粒度等多种材料因素的耦合影响,其影响程度按从大到小排序依次为耐蚀合金元素所决定的耐蚀指数I、夹杂物总量、珠光体含量和晶粒度级别.综合耐蚀指数Y可作为比耐蚀指数I指数更有效的低合金钢耐蚀性判据,具有重要的工程应用价值.

PH13-8Mo不锈钢在半乡村大气环境中长周期腐蚀行为

在北京半乡村大气环境中对未经预钝化及硝酸预钝化后的PH13-8Mo不锈钢进行5 a的长周期暴晒试验,通过表面形貌观察、质量损失分析、表面钝化膜及腐蚀产物膜层分析、力学性能检测及断口分析等方法,研究了硝酸预钝化处理对PH13-8Mo长周期腐蚀行为的影响规律及机理.结果表明,经5 a大气暴晒试验,硝酸预钝化处理减轻了PH13-8Mo不锈钢的点蚀、降低其均匀腐蚀速率,通过降低PH13-8Mo不锈钢钝化膜中的氢氧化物含量、提高Cr/Fe原子比并提高大气暴晒后表面的Kelvin电位,延迟了Cl−对钝化膜的破坏及点蚀的形核,进而提高了表面膜层对基体的保护作用.硝酸预钝化处理能减少在半乡村大气环境中PH13-8Mo不锈钢力学性能的下降,但对试样的断裂方式几乎没有产生影响,二者均为韧性断裂,断口均呈现典型的“杯锥状”.

光热自修复涂层的研究进展

综述了光热触发自修复涂层的结构设计与修复机制、填料的种类及其特点、涂层的修复效率与防腐应用,重点阐述了基于碳基填料、等离激元纳米材料、有机填料、四氧化三铁纳米颗粒等光热响应物质自修复涂层的国内外最新研究进展,详细分析了填料含量、光照波长、光照强度、基体类型等对涂层的自修复性能和耐蚀性能的影响规律。最后,提出了光热自修复涂层目前存在的问题以及发展前景,未来应进一步优化涂层的制备工艺,提升光热转换效率,降低制备成本,并将涂层的多重修复机制相结合,共同提升涂层的长效防护能力,使之早日实现工业应用。

新型Cu-Cr-Ni系耐海水腐蚀钢耐蚀性能及机理

针对海洋环境腐蚀特点,通过添加合金元素Cu,Cr和Ni开发一种新型船体用耐蚀钢(B-NS)。利用电化学实验、全浸实验和周浸实验对B-NS的耐蚀性能进行评估,同时通过扫描电镜和能谱对锈层截面形貌和成分进行分析。结果表明:合金元素的添加可有效降低B-NS钢的饱和电流密度和全浸以及周浸条件下的腐蚀速率,同时促进周浸条件下更加稳定、致密保护性锈层的生成。合金元素赋予B-NS钢优异耐腐蚀性能,主要表现在提高B-NS钢热力学稳定性,促进锈层生成以阻挡侵蚀性介质腐蚀基底和赋予锈层阳离子选择性,阻止Cl-渗透进锈层。

不同典型大气环境下的Q500qENH耐候桥梁钢锈层稳定化水处理工艺适用性的研究

对7个不同地点的Q500qENH钢进行为期8周的锈层稳定化水处理试验,确定Q500qENH钢最佳的锈层稳定化水处理工艺的适用性。结果表明:随锈层稳定化处理周期的延长,试样的失重和腐蚀减薄量均增加,腐蚀速率呈现下降趋势,试样表面锈层颜色从橘黄色向棕色转变,锈层厚度逐渐增加;电化学分析结果表明,随着处理周期延长,试样的自腐蚀电流密度下降和自腐蚀电位正移;X射线衍射(XRD)分析结果表明,随着处理周期的延长非稳定相物质(γ-FeOOH)逐渐向稳定相物质(α-FeOOH)转化,稳定相(α-FeOOH)所占比例逐渐增大。基于以上结果,Q500qENH耐候钢在3种典型地点采用不同的锈层稳定化水处理工艺,可经4~6周处理后形成较稳定的锈层。

石化设备常见的应力腐蚀开裂原因及防护措施

石化设备应力腐蚀开裂会造成突发性事故,且在各项腐蚀破坏中占比高,需引起设计和使用单位的重视。通过对引起应力腐蚀开裂的外加载荷、残余应力和腐蚀产物;氯化物-阳极溶解、硫化物-氢脆、浓热碱-碱脆、氮化物-硝脆和高温高压水等影响因素进行分析讨论,来全面了解应力腐蚀开裂。阴极保护、缓蚀剂和防腐涂层等防护技术可以抑制应力腐蚀开裂;从材料选择、制造安装工艺、使用维护、腐蚀在线监测等方面也能达到预防和降低应力腐蚀开裂的目的。

防锈油类型对银亮材表面防护效果的研究

为解决银亮材在运输和存储的过程中表面易腐蚀的问题,开展了四种类型防锈油对其表面防护效果的影响研究。通过盐雾腐蚀试验测量起锈时间和腐蚀失重速率,利用电化学试验测试极化曲线、电化学电位-时间曲线得到破裂电位、破裂时间。研究表明涂覆防锈油可对银亮材表面进行防护,A型防锈油对银亮材表面防护最好。

LPG燃料罐用钢VL4-4的成分和性能研究

为了保证LPG燃料罐罐体在低温高压环境下的稳定性和安全性,对LPG燃料罐用钢的化学成分进行设计并详细分析了母材组织特征和力学性能,重点研究了钢板焊接工艺和焊接接头的组织及性能。结果表明:LPG燃料罐钢板VL4-4低温钢板冲击韧性优异,-60~-100℃低温冲击功>250J,无塑性转变温度(NDTT)值≤-100℃,焊接接头强韧性良好,钢板综合性能优异,完全满足LPG燃料罐建造要求。

不同表面处理方式对300M钢在青岛海洋大气环境下腐蚀行为的影响

在青岛海洋大气环境中对3种不同表面状态的300M钢(裸材、低氢脆镀镉钛处理、超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr)进行2 a大气暴晒实验,通过表面截面形貌观察、腐蚀产物分析等手段,研究了不同的表面处理方式对300M钢腐蚀行为的影响与机理。结果表明,经2 a大气暴晒后,超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr的300M钢喷涂层发生剥落,基体作为阳极与喷涂层间发生电偶腐蚀及缝隙腐蚀,腐蚀速率最快,腐蚀坑最深;低氢脆镀镉钛处理的300M钢表面镀镉钛层腐蚀电位低于基体,镀层优先于基体发生腐蚀,因此对基体保护作用最好,腐蚀速率最低,腐蚀坑最浅。裸材与火焰喷涂层下的腐蚀产物主要由α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4组成,而镀镉钛试样表面除部分钢的腐蚀产物外还有Cd(OH)2和CdO2。镀镉钛层由于牺牲阳极作用保护效果最好,超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr由于引发电偶腐蚀及缝隙腐蚀,加重了基材的腐蚀。

热轧AH36船板钢在室内仓储条件下的腐蚀行为研究

采用两种典型热轧氧化皮钢板在某钢厂仓库中进行现场挂样,通过连续拍照跟踪试样锈蚀状况,同时记录仓库内部温、湿度环境参数,并采用增重法评价钢板锈蚀量的方法,研究带氧化皮热轧钢板在室内仓储条件下的腐蚀行为与规律。结果表明,AH36钢热轧氧化皮可提高钢的腐蚀电位,大幅降低腐蚀电流密度,特别是青黑色氧化皮由于较厚较致密,具有更好的耐蚀性。在平均温度和湿度分别为23.4°C和72%的室内仓储条件下,AH36钢青色氧化皮经过119 d开始出现少量鼓泡,红色氧化皮经119 d开始出现明显的红色锈斑,119 d之后锈蚀面积迅速增加;截面形貌显示经过69 d的室内暴露后,氧化皮底部已形成2~3μm的腐蚀产物膜,氧化皮特别是红色氧化皮内部出现明显的疏松孔洞和微裂纹,且随着暴露时间的延长,腐蚀失厚119 d之前近似呈幂指数增加,119 d之后基本呈线性增加。

不同类型接触面对316L不锈钢缝隙腐蚀的影响

分别设计了金属-金属、金属-四氟乙烯、金属-橡胶、金属-塑料薄膜4种接触类型,探究不同类型接触面对不锈钢缝隙腐蚀的影响。对316L奥氏体不锈钢的缝隙构型进行FeCl3浸泡实验和电化学实验,研究了其对缝隙腐蚀行为的影响,通过激光共聚焦显微镜对缝隙腐蚀后样品的宏观形貌进行了研究。结果表明,金属-金属接触面条件下腐蚀形貌宽度最大,深度最浅,蚀坑横向发展,蚀坑达到一定深度后,腐蚀溶液横向扩散更容易。金属-橡胶接触面下腐蚀形貌宽度最小,深度最大,蚀坑纵向发展,这与橡胶所受应力有关,始终紧贴样品表面,腐蚀溶液不易发生横向扩散。电化学测试表明,不同类型接触面缝隙试样的破钝化电位相对于无缝隙试样均有明显降低。

Q690qE桥梁钢在模拟滨海工业环境中的腐蚀行为研究

采用周期浸润腐蚀实验方法,结合锈层形貌与成分分析、基体腐蚀形貌观察以及腐蚀速率分析,研究了Q690qE高强耐候桥梁钢在模拟滨海工业环境中的腐蚀行为与规律。结果表明,Q690qE钢在模拟滨海工业环境中易形成致密锈层,具有一定保护作用,但锈层中没有Ni、Cr等合金元素的富集,且锈层底部存在Cl^(-)的富集和FeSO_(4)的沉积,导致Q690qE钢存在较高的腐蚀速率,且基体表面出现明显的点蚀坑,通过幂指数拟合显示腐蚀深度与腐蚀时间呈现D=0.019·t^(0.7)的幂函数关系。

含Mo低合金钢在模拟酸性海洋大气环境中的腐蚀规律研究

采用周期浸润腐蚀实验模拟酸性海洋大气环境,通过失重实验、电化学实验、扫描电镜及能谱、X射线衍射光谱等分析含Mo低合金钢的腐蚀行为和耐蚀机理。结果表明:Mo质量分数为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%低合金钢的显微组织包含铁素体和珠光体,腐蚀前期Mo含量较少(0.2%~0.8%)的低合金钢的腐蚀产物没有出现明显分层,腐蚀中后期所有试样开始出现明显的分层;含Mo低合金钢的锈层厚度随着时间的延长而变厚,其中Mo含量为0.4%钢材的内锈层较为致密,与基体的裂缝较小,锈层保护性较好;5种含Mo低合金钢的腐蚀速率随着周浸时间的增长整体呈先上升后下降的趋势;当Mo含量为0.2%~0.4%时,对改善耐蚀性的作用影响较大,Mo含量为0.6%~1.0%时,对改善耐蚀性的作用影响较小,该结果与锈层分析、失重测试的结果一致。