低温对铝合金在SSRT过程中裂纹萌生与扩展规律的影响

采用一种电化学阻抗谱(EIS)的解析方法,原位研究低温对7A04铝合金在慢应变速率拉伸过程(SSRT)中裂纹萌生与扩展规律的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观察断口形貌,并通过Kramers-Kronig转换验证EIS实验数据的可靠性。结果表明,裂纹的萌生和扩展过程大致可分为氧化膜溶解、裂纹萌生、动态平衡、裂纹明显扩展四个阶段;温度的降低会改变断裂方式,表现为从混合断裂向脆性穿晶断裂发展;由常温向低温的变化可以有效抑制铝合金在SSRT过程中的裂纹萌生和扩展,具体表现为温度越低对裂纹萌生和扩展的抑制效果越不明显,其中-5℃时抑制效果最强。

7B04铝合金应力腐蚀敏感性研究

利用慢应变速率拉伸应力腐蚀实验方法研究7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。研究温度、腐蚀介质、电化学极化对应力腐蚀敏感性的影响,结果表明:随温度的升高7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性增强;溶液的腐蚀性越强,7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性越大;无论是阳极极化还是阴极极化都会增加7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。

拉伸变形对304不锈钢应力腐蚀的影响

研究了在-70℃和180℃拉伸变形对304不锈钢应力腐蚀的影响,结果表明,随着拉伸变形量的增加,180℃拉伸变形的304不锈钢在42％沸腾MgCl_2溶液中应力腐蚀破裂敏感性逐渐减小,而在-70℃拉伸变形的304不锈钢在42％沸腾MgCl_2溶液中应力腐蚀破裂敏感性经历了一个从减小到增大的过程。马氏体相的存在导致304不锈钢在42％沸腾MgCl_2溶液中应力腐蚀破裂敏感性增大。

外加电位对X80钢在玉门土壤模拟溶液中应力腐蚀的影响

采用慢应变速率拉伸实验研究X80钢在土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性。以玉门地区的碱性土壤为基础,分析不同电位对应力腐蚀的影响。用扫描电镜对断口及二次裂纹形貌进行观察。结果表明:阳极电位下X80钢应力腐蚀敏感性不高。高阳极电位下,阳极溶解在一定程度上抑制了应力腐蚀。阳极电位较弱以及开路电位下,阳极溶解较弱,裂尖和其他表面存在溶解性差异,这些因素有利于裂纹扩展。但是较慢的溶解速率以及相对高的应变速率使得裂纹没有足够时间发生有效扩展,应力腐蚀敏感性仍然较低。当外加阴极电位时,裂尖发生阳极溶解而其他位置受到阴极反应抑制,应力腐蚀敏感性增加。随着阴极电位降低,不断增加的氢影响裂纹萌生和扩展,应力腐蚀敏感性随外加电位的降低而增大。

电化学极化对2D12铝合金应力腐蚀断裂敏感性的影响

利用慢应变速率拉伸应力腐蚀试验方法评价了高强度铝合金2D12/T4的应力腐蚀敏感性,研究了电化学极化对其应力腐蚀敏感性的影响。结果表明2D12铝合金具有一定的应力腐蚀敏感性,阳极极化对2D12铝合金应力腐蚀敏感性的影响要比阴极极化显著。2D12铝合金的应力腐蚀开裂机制以阳极溶解为主。

激光冲击对X80管线钢焊接接头应力腐蚀的影响

利用激光冲击波对X80管线钢焊接接头进行了表面改性处理,通过慢拉伸试验分析了X80管线钢焊接接头在NACE溶液(不含H2S和含饱和H2S)的H2S应力腐蚀开裂(SCC)行为,研究了经激光冲击处理后焊接接头表面细化的晶粒和残余应力对H2S应力腐蚀的影响机理.结果表明:激光冲击处理可改善焊接接头的表面质量,形成强化层,产生晶粒细化和残余压应力,获得细小均匀的针状铁素体组织,因大量晶粒承受氢压,可显著提高材料的临界应力值。应力腐蚀敏感指数ISCC比原始状态下降了5.84%,提高了X80管线钢焊接接头抗SCC的性能.激光冲击处理使X80管线钢焊接接头表面粗糙度有所上升,在一定程度上又降低了X80管线钢焊接接头SCC抗力.

浓度和温度对316L不锈钢在NaOH溶液中应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验(简称SSRT),对316L不锈钢在高温NaOH溶液中的应力腐蚀开裂行为进行了试验研究,结果表明在较高温度下,316L不锈钢在低浓度的NaOH溶液中也具有明显的应力腐蚀开裂敏感性。

应变速率及环境介质对Zn-Cu-Ti合金应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)等方法研究了挤压态Zn-1.0Cu-0.2Ti(wt%)合金在空气、自来水及3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为及应变速率对合金SCC行为的影响。结果表明,应变速率为1×10-6s-1时,合金的SCC敏感性最大;在1×10-6s-1的应变速率下,合金在自来水与3.5%NaCl溶液中的SCC敏感性比空气中弱。

激光冲击对X70焊接接头慢拉伸电化学腐蚀的影响

为了改善X70管线钢焊接接头慢拉伸电化学腐蚀性能,用激光冲击波对X70管线钢焊接接头表面进行强化处理.采用慢应变速率拉伸法分析了X70管线钢焊接接头,在不同H2S浓度的NACE溶液(0.5%HAC+5%NaCl)中电化学腐蚀行为,测试了激光冲击处理前后X70管线钢焊接接头腐蚀电位,讨论了激光冲击处理对X70管线钢焊接接头腐蚀电位和断口形貌的影响.实验结果表明,激光冲击处理改善了X70管线钢焊接接头腐蚀性能,其SCC敏感性指数Iscc降低了6%.经激光冲击处理后试样自然腐蚀电位正移,极化电阻逐渐增大,其耐蚀性比原始状态有所提高.

阴极保护电位对E460钢氢脆敏感性的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学方法结合断口扫描电镜观察,研究了阴极保护电位对E460钢在海水中氢脆敏感性的影响。结果表明,随着阴极保护电位负移,E460钢在海水中的氢脆敏感性增加,阴极保护电位为-0.95V(vs.SCE,下同)时,拉伸试样出现脆性解理断裂特征,电位为-1.05V时,E460钢断口呈脆性断裂特征。

表面纳米化对X80管线钢应力腐蚀开裂行为的影响

通过超声表面滚压(ultrasonic surface rolling processing,USRP)方法对X80管线钢进行表面纳米化处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行了分析.采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)和扫描电镜观察研究USRP对X80管线钢在NS4溶液中的应力腐蚀行为.结果表明,USRP处理使X80管线钢表层晶粒细化至纳米量级,X80管线钢随着外加电位的负移,断裂时间、断面收缩率、应变量都明显缩短,X80管线钢的SCC敏感性增加,应力腐蚀断口呈穿晶准解理特征,表面纳米化延长了X80管线钢的断裂时间,增加了应力腐蚀抗力.

17-4PH不锈钢的析氢行为

采用电化学测试的方法评价了两种强度的17-4PH不锈钢在海水中的阴极极化行为;采用充氢试验研究了两种强度的17-4PH不锈钢在-1.1V(SCE,下同)电位下阴极极化15d后的含氢量;采用慢应变速率试验研究了两种强度17-4PH不锈钢在充氢后的氢脆系数。结果表明:两种强度的17-4PH不锈钢在海水中的析氢转变电位均在-0.90V左右;低强度不锈钢的氢质量分数约为2.55×10^(-4)%,而高强度不锈钢的氢质量分数则高达6.84×10^(-4)%;试样充氢后,高强度不锈钢的脆性明显增加,而低强度不锈钢的脆性增加不明显,高强度不锈钢的氢脆系数远超过25%,此时材料已存在氢脆危险,而低强度不锈钢的氢脆系数约为18%左右,尚处于氢脆安全区。

应变速率对304L焊接件应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验方法（SSRT）,研究了在氯离子和充氧环境下不同应变速率对304L焊接件在模拟一回路高温高压硼锂水介质中应力腐蚀开裂的影响。结果表明：当应变速率较高时（1~4.17×10-5s-1）,主要表现为材料的机械拉伸性能。当应变速率较低时（4.17×10-6~8.33×10-8s-1）,主要为脆性断裂。304L焊接件的应力腐蚀敏感性随着应变速率的降低而逐步增加,当应变速率为4.17×10-7s-1时,304L焊接件的应力腐蚀敏感指数达到最大值37.4%,进一步降低应变速率为8.33×10-8s-1时,应力腐蚀敏感指数几乎不变,但是至断时间却从116.7 h增加到584 h。当应变速率为4.17×10-6s-1时,对材料的应力腐蚀敏感性区分度较高,且试验时间长短合理。大部分断口位于焊缝和热影响区,在拉伸试验过程中,焊缝和热影响区发生了巨大形变,能观察到大量滑移带,焊缝和热影响区是整个焊接件的薄弱环节。

SPV50Q高强钢焊接接头在湿H_2S环境下的开裂敏感性研究

具有较高强度和良好韧性的SPV50Q钢常用于制造液化石油气(liquefiedpetroleumgas,LPG)球罐,球罐通过焊接制造后一般不经过焊后热处理,因此在焊接接头处将有焊接残余应力存在。服役经历和现场检测表明,较高H2S浓度和焊接残余应力将会导致材料产生环境失效如氢鼓泡(hydrogenblistering,HB)或氢致开裂(hydrogen-inducedcracking,HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(sulfidestresscorrosioncracking,SSCC)以及应力诱导氢致开裂(stress-orientedhydrogeninducedcracking,SOHIC)。文中通过1×10-6s-1的慢应变速率拉伸试验,对手工电弧焊焊接的SPV50Q焊接接头在不同浓度H2S水溶液中的开裂敏感性以及开裂特征进行研究。试验结果表明,SSCC和HIC发生在靠近焊接接头热影响区的母材上,不同温度下的焊后热处理将降低材料的应力腐蚀开裂敏感性,实施正确焊后热处理可提高SPV50Q焊接接头抵抗SSCC或HIC能力,而不降低钢的力学性能尤其是韧性。

G105钻杆在不同氢离子浓度溶液中的腐蚀行为

通过慢应变速率拉伸试验(SSRT)与电化学试验,研究了G105钻杆在不同氢离子浓度HAc/NaAc缓冲溶液中的腐蚀行为,研究了SSRT试样的断口形貌及应力腐蚀机理。结果表明:随着氢离子浓度增大(即随着pH减小),G105钻杆的应力腐蚀敏感性和自腐蚀电流密度逐渐增大;断口形貌均呈脆性断裂,主裂纹有明显的分支裂纹;应力腐蚀机理为阳极溶解型,酸性溶液中的部分氢原子进入裂纹,加速了应力腐蚀开裂的进程。

温度对超级13Cr油管钢慢拉伸应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率拉伸(SSRT)应力腐蚀开裂试验方法,通过σ-ε曲线和SEM等分析了超级13Cr油管钢抗拉强度、延伸率、断裂时间、应力腐蚀开裂敏感性指数(kscc)和断口形貌;研究了温度对其在3.5%NaCl溶液中应力腐蚀开裂(SCC)的影响。结果表明:当温度<60℃时应力腐蚀的程度较轻;当温度>80℃时应力腐蚀的程度严重;随温度的升高,超级13Cr油管钢的抗拉强度降低,延伸率减小,断面收缩率减小,断裂时间减小,应力腐蚀开裂的倾向性增大,应力腐蚀开裂敏感性指数kσ和kε均呈现增大的趋势,且kε比kσ增大的趋势更显著;温度对超级13Cr油管钢的塑性变形性的影响比对抗拉强度的影响更大。

含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金应力腐蚀开裂敏感性研究

利用慢应变速率拉伸(SSRT)试验、扫描电镜分析等研究了含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金在T6和T73热处理状态下,在空气和质量分数为3.5%的NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,研究了热处理状态及应变速率对该合金SCC敏感性的影响。结果表明,同一热处理状态下的该合金在应变速率为1.33×10-6s-1时,其SCC敏感性比应变速率为6.66×10-6s-1时的大;在同一应变速率下,该合金T6态的SCC敏感性比T73态的大,T73态合金的抗应力腐蚀性能比T6态合金的好。

阴极充氢对1000 MPa级高强钢氢脆敏感性的影响

在海水环境中,采用电化学试验、氢渗透试验和慢应变速率试验(SSRT)以及结合SEM断口观察,研究了阴极充氢对1000 MPa级高强钢氢脆敏感性的影响。结果表明:阴极充氢电位对高强钢的氢渗透行为影响明显,随着阴极充氢电位的负移,氢的扩散系数波动不大,但饱和渗氢电流和氢溶解度逐渐增加,在阴极充氢电位为-1.05 V时,氢的溶解度为3.35 mol/m^3,为最大值。随着阴极充氢电位的负移,断口形貌逐渐由韧性断裂向解理脆性断裂转变,且断口边缘逐渐出现明显的解理裂纹。在阴极充氢电位为-0.91 V时,高强钢的氢脆系数约为25%,为最适宜的阴极保护电位。

316Ti在超临界水环境中的应力腐蚀和均匀腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究了奥氏体不锈钢316Ti在550℃/25 MPa、600℃/25 MPa和650℃/25MPa超临界水(SCW)中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,及其在超临界650℃/25 MPa、次临界290℃/15.2MPa水环境中的均匀腐蚀性能;同时研究了其在空气中不同温度条件下的机械强度。结果表明,随着温度的升高,316Ti的机械强度和延伸率逐渐下降;试验后断面SEM表明,316Ti在550℃和600℃时具有应力腐蚀开裂的倾向,在650℃时没有应力腐蚀开裂倾向,但在三种温度下试样标距段均未发现裂纹。参照其在空气中不同温度下的机械强度数据,可知其屈服强度和抗拉强度基本上随温度的升高而降低。316Ti在超临界水环境中的腐蚀试验表明,其腐蚀呈现出增重特征,并且满足幂函数生长规律;而其在次临界条件下的腐蚀却呈现出减重的特征。

模拟深海环境中阴极极化电位对钛合金应力腐蚀敏感性的影响

通过电化学试验和慢应变速率试验研究了阴极极化电位对钛合金Ti80、Ti75和Ti31在模拟深海环境中应力腐蚀敏感性的影响。结果表明:随着阴极极化电位的负移,3种钛合金的应力腐蚀敏感性均呈现上升趋势,在模拟深海环境中,Ti80、Ti75和Ti31无明显应力腐蚀倾向的最负阴极极化电位(相对于Ag/AgCl电极)分别为-0.77V、-0.73V和-0.73V。