管线钢合金元素和显微组织对钢的抗硫应力腐蚀的影响

叙述了合金元素、制备工艺及显微组织对钢的抗SSC性能和HIC能力的影响。认为:在设计钢的化学成分时,可根据不同元素对其SSC性能的影响,选取多种元素同时添加以改善钢的抗SSC性能;与普通高温回火相比,在较低温度下长时间回火或双次回火可能会更大程度地提高马氏体组织材料的抗SSC性能;在马氏体组织中引入铁素体,可进一步提高材料的抗SSC性能。此外,还可以尝试在材料中加入适量的Cu元素,再通过临界淬火+回火的方法得到回火索氏体和铁素体复相组织,使材料具有较高的强度和较好的抗SSC性能。

P110油管应力腐蚀开裂失效的原因

顺北油气田某110级油管发生开裂,通过分析开裂油管的服役环境、裂纹形貌、化学成分和力学性能等,并与同工况下未开裂油管进行对比,分析了此油管的开裂原因。结果表明:裂纹由外表面向内表面扩展,呈现树枝状分叉和不连续特征,是典型的硫化氢应力腐蚀开裂形貌;开裂油管对于抗硫化氢应力腐蚀开裂比较敏感,与未开裂油管相比,开裂油管组织为回火屈氏体,晶界比例高,位错密度大,材料硬度和强度较高易引起应力腐蚀开裂。油管在调质处理时,应尽量提高回火温度,降低材料的硬度和强度,以提高材料抗应力腐蚀开裂的能力。

超临界水环境中应变速率对国产镍基合金应力腐蚀开裂敏感性的影响

采用慢应变速率试验(SSRT),研究了不同应变速率下国产镍基合金C-HRA-1在650℃、25MPa超临界水环境中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的断口形貌和表面裂纹形貌,采用能谱仪(EDS)分析了裂纹尖端附近的元素组成及分布。结果表明:在不同应变速率下,C-HRA-1均表现出SCC敏感性,随着应变速率的降低,SCC敏感性逐渐升高;在应力腐蚀过程中,裂纹的形成与扩展受氧化和力学耦合作用的影响,裂纹尖端发生了晶界氧化,裂尖结合力降低,从而导致裂纹扩展。

SiC/SiC_(f)复合材料包壳管在高温高压水中的应力腐蚀开裂行为

针对SiC/SiC_(f)复合材料包壳管,采用三点弯加载方法,在模拟压水堆一回路水化学工况的高温高压水中开展了应力腐蚀开裂(SCC)试验,通过腐蚀形貌分析了该材料的抗SCC能力。结果表明:在三点弯加载和高温高压水环境的作用下,该复合材料包壳管外涂层发生氧化及腐蚀溶解,部分区域出现裂纹扩展和涂层剥落现象,而涂层剥落又进一步加剧了外涂层的腐蚀溶解,导致外涂层过早失效和SiC纤维层暴露;在应力和水化学环境的耦合作用下,中间层SiC纤维出现腐蚀溶解和裂纹扩展现象,SiC纤维层表面的裂纹扩展没有明显的取向性,交叉裂纹的不断产生最终导致纤维层的断裂和整体失效。在涂层表面的孔隙缺陷处易产生应力集中,从而成为裂纹萌生位置,需优化涂层制备工艺。

动力电池壳体连接工艺应力腐蚀断裂问题研究

高速射钉常用在板材或型材的连接中,可通过一种不可拆卸的静连接将两个或两个以上的元件连接在一起,因而在高压电池壳体生产中被广泛使用,但由于新能源汽车使用环境恶劣,高速射钉断裂的情况时有发生。针对这类现象,对高速射钉进行合理设计,避免其发生断裂尤为重要。文章通过试验探究了不同条件下的高速射钉状态,验证了高速射钉断裂的影响因素,并从微观角度解释了其断裂机理。研究显示,高速射钉断裂由应力腐蚀开裂(SCC)引起,并由3个边界条件共同作用:高硬度钢、腐蚀环境、拉伸应力。综合考虑新能源汽车的使用环境和试验优化结果,合理降低射钉硬度可以有效避免其开裂,为以后的电池包连接工艺发展提供了重要的指导意义。

硫化氢应力腐蚀开裂A法试验影响因素探讨

硫化氢应力腐蚀开裂A法试验广泛用于抗硫油套管的产品检验,影响检验结果的除了材料自身性能之外,还有众多因素可能会对检验结果产生影响,如试样加工、试验设备、试验条件、试验后评价等。分析这些影响因素,探讨相关影响因素的解决或控制方法。

电磁冲击对7075铝合金抗应力腐蚀性能的影响

通过电导率测试、残余应力测试以及电化学腐蚀实验,研究了近室温条件下电磁冲击对7075铝合金抗应力腐蚀性能的影响。分析讨论了电磁冲击处理过程中脉冲磁场和脉冲电流作用时间对7075铝合金导电率、残余应力以及电化学腐蚀性能的影响规律。结果表明:与未处理试样相比较,当脉冲磁场(励磁电流75A)作用时间为60 s,脉冲电流(电流密度166 A/mm2)作用时间为1.0 s时,试样的导电率从37.82%IACS提高至40.46%IACS,残余应力从31.9MPa降低为20.7 MPa,其自腐蚀电位从-1.17516 V增加到-0.96270 V,自腐蚀电流密度从0.00897 A/cm2降为0.00399A/cm2,抗腐蚀性能最佳,电磁冲击处理效果最好。电磁冲击处理能减少材料内部的微裂纹、位错等缺陷,降低晶格畸变程度和残余应力大小,进而抑制应力腐蚀裂纹的萌生、扩展,改善了7075铝合金的抗应力腐蚀性能。

外加电位条件下X100/X80管线钢的应力腐蚀行为研究

以X100、X80管线钢为研究对象,通过在外加电位条件下的慢应变拉伸速率试验(SSRT),获取管线钢材料在空气中和不同外加电位下的慢拉伸应力腐蚀的应力-应变曲线,分析其应力腐蚀敏感性可知:外加电位对X100和X80管线钢在3.5%NaCl中性溶液中的SCC敏感性和腐蚀开裂机理有显著影响。相同应力腐蚀条件下,X100管线钢的SCC敏感性相对于X80管线钢更低。结合断口微观形貌和极化曲线快、慢扫测试分析X100/X80耐腐蚀性能的特征和差异,可以得出X100和X80管线钢材料在不同外加电位条件下的应力腐蚀机理类型:当外加电位高于-395 mV时,金属处于活化溶解状态;当外加电位置于-395~-462 mV(X80钢)或-395~-504 mV(X100钢)时,机理为膜破裂-阳极溶解(AD)和氢致开裂(HIC)型;如果外加电位进一步降低,机理表现为氢致开裂型。

Si含量对7050铝合金显微组织和抗应力腐蚀开裂的影响(英文)

分别研究Si含量为0.094%、0.134%和0.261%的3种T7651态7050铝合金的组织和应力腐蚀开裂敏感性。结果表明:随着Si含量从0.094%增加到0.261%,Mg2Si相的面积分数从0.16%增加到1.48%,并且尺寸粗化;而其它粗大相(包括Al2CuMg、Mg(Al,Cu,Zn)2和Al7Cu2Fe)的面积分数从2.42%减小到0.78%。合金的电导率随Si含量的增加而增加。合金在空气中进行慢应变速率拉伸时,抗拉强度和伸长率随Si含量的增加而降低;而在3.5%NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸时,随Si含量增加,合金应力腐蚀开裂敏感性降低。

RRA处理对超高强铝合金抗应力腐蚀性能的影响

通过力学性能、电导率及拉伸应力腐蚀性能测试、扫描电镜及透射电镜观察,研究回归再时效(RRA)热处理工艺对一种新型低频电磁铸造合金Al-9.99%Zn-1.72%Cu-2.5%Mg-0.13%Zr(质量分数)的力学性能和抗应力腐蚀性能的影响,探讨RRA处理后合金的电导率与抗应力腐蚀性能的关系。研究结果表明:在峰值时效T6状态下合金强度高,但抗应力腐蚀性能差;采用合适的RRA热处理工艺既能使合金保持T6状态下的高强度的同时,又能显著改善合金的抗应力腐蚀性能;经回归7 min RRA处理后合金的晶界类似T73态析出相聚集粗化,而晶内类似T6态析出相细小弥散分布,在拉伸应力为210 MPa和3.0%NaCl+0.5%H2O2腐蚀液中,其断裂时间大于720 h,相应的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为795 MPa,767 MPa和9.1%,显示优越的综合性能。此外,RRA处理后合金的电导率与拉伸应力腐蚀性能为正相关。

Al-Zn-Mg-(Cu)合金抗应力腐蚀性能影响因素分析

从合金成分、热处理制度以及显微组织特征等方面对如何提高7xxx系铝合金抗应力腐蚀性能进行了系统的分析,重点阐述了影响合金抗应力腐蚀性能的本质因素——GBP、MPT、PFZ、晶界原子偏聚等。同时提出了合理可行的提高7xxx系铝合金抗应力腐蚀性能的解决途径,为新一代超高强铝合金的成分设计和工艺优化提供了重要的参考。

晶粒组织对Al-Zn-Mg合金抗应力腐蚀性能的影响

通过四点弯曲应力腐蚀实验对Al-Zn-Mg合金挤压型材包含不同晶粒组织的试样进行应力腐蚀性能测试,并借助金相组织观察、电子背散射衍射以及透射电镜研究晶粒组织不均匀性对材料抗应力腐蚀性能的影响和作用机理。研究结果表明:Al-Zn-Mg合金挤压型材从表面至中心依次分布着粗晶组织、等轴晶组织和纤维状组织,其中粗晶组织和等轴晶组织的厚度分别约为60μm和750μm,再结晶分数和大角度晶界百分占比均从表面至中心逐渐降低;不同晶粒组织的抗应力腐蚀性能主要与晶粒粒度和晶界微观组织有关,相对于粗晶组织和等轴晶组织,纤维状组织由于再结晶行为受到抑制,晶粒粒度较小,大角度晶界较少,具有更离散的晶界析出相和较窄的无沉淀析出带,从而表现出更好的抗应力腐蚀性能。

2519-T87装甲板焊缝抗弹规律及抗应力腐蚀性能初探

以2519-T87板材为基材,采用MIG焊、电子束焊和搅拌摩擦焊焊接工艺焊接成平板对接结构,对其焊缝及热影响区进行抗弹和应力腐蚀性能研究。试验结果表明:在安全角测试条件下计算焊缝及热影响区的抗弹性能可以达到母材的80%以上,其中采用MIG焊和电子束焊的板材焊缝抗弹性能可达到母材的90%以上;C形环焊缝应力腐蚀性能好于母材,在温度±35℃,5%NaCl盐雾箱内连续喷雾760 h以上不开裂。

0Cr18Ni9Ti钢焊接接头表面纳米化及接头抗H_2S应力腐蚀性能的研究

为了提高不锈钢焊接接头的组织均匀性及其抗H2 S应力腐蚀性能 ,采用超音速颗粒轰击 (SupersonicParticlesBombarding缩写为 (SSPB) )技术对 0Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头表面进行处理 ,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。利用X射线应力衍射仪对纳米化后的式样进行残余应力分析 ,抗硫化氢应力腐蚀试验按照GB4 15 7- 84标准执行。结果表明 ,经超音速颗粒轰击处理可以使样品表层晶粒细化至纳米量级 ,表层晶粒尺寸平均为 10 .4nm ,而且表层组织得到均一化。试验证实抗H2

冷加工对800合金抗碱性应力腐蚀破裂的影响

采用C形环恒电位SCC试验,研究了喷丸和机械胀管两种冷加工对800合金SCC敏感性的影响.结果表明经过3种玻璃丸项丸处理的管件的抗碱性SCC性能比未喷丸的光管好.抗SCC性能随表面压应力的增大而增强;机械胀管使800合金管的抗碱性SCC性能下降,当胀管率超过约15%时石CC裂纹萌生时间迅速缩短,开裂速度大大加快,胀管率较大的开裂裂纹为TGSCC或TG-IGSCC,而胀管率较小的为IGSCC.

表面纳米化0Cr18Ni9Ti焊接接头抗应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(supersonic particles bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析,并利用恒载荷应力腐蚀装置测量了表面处理后焊接接头抗应力腐蚀情况。结果表明,经超音速微粒轰击处理,样品表层以下60μm区域的晶粒细化至纳米量级,表层晶粒平均尺寸为10.4 nm,而且表层组织得到均一化;较低应力情况下,300 h以上应力腐蚀后试样仍未出现断裂,可见经表面纳米化处理后样品的抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高。

高温处理对7175铝合金锻件抗应力腐蚀性能的影响

研究了锻坯高温处理对 7175铝合金锻件抗应力腐蚀性能的影响 ,并对其影响机理进行了分析。高温处理可明显提高 7175铝合金锻件的抗应力腐蚀性能 ;含铬析出相及无析出带 (PFZ)的形成 ,是提高该合金抗应力腐蚀性能的根本原因。

非晶Ni-Mo-P化学镀层的应力和抗腐蚀性能

研究了非晶Ni Mo P沉积层的应力、成分及气孔率,它们对镀层在5%NaCl中的抗腐蚀性能的影响,同时研究了气孔、应力产生的原因。研究结果表明:在合适的Na2MoO4浓度及pH值下获得的非晶Ni Mo P沉积层具有最佳抗腐蚀性。随着镀液中Na2MoO4含量的增加,镀层应力很快从压应力向拉应力转变,镀层的气孔率增加。当Na2MoO4浓度大约为0.05g/L时,容易获得低孔隙率、低应力的非晶镀层。镀层气孔率、应力增加,镀层的耐蚀性显著降低。试样的长期腐蚀抵抗主要取决于镀层的应力,短期腐蚀抵抗则取决于镀层的气孔率。镀层具有低应力无气孔时,非晶镀层中Mo的含量越高,镀层在5%NaCl中的抗腐蚀性越好,而P含量的变化对镀层抗腐蚀性能无明显影响。镀层的应力采用X射线应力仪测定,并通过观察试样在5%HCl中浸泡25d后的外观进一步验证。采用浸泡腐蚀测试、硝酸变黑腐蚀测试、气孔率贴滤纸测试及电化学腐蚀测试技术对比研究了沉积层的腐蚀行为。

时效制度对B95_(ЛЧ)锻件断裂韧性和抗应力腐蚀性能的影响

研究了双级时效工艺和回归再时效(RRA)工艺对B95ЛЧ铝合金锻件的断裂韧性和应力腐蚀性能的影响。测定了9种双级时效工艺和3种RRA工艺状态下的断裂韧度,同时测定了各时效工艺状态下的电导率和强度指标。通过对试样组织性能的分析研究发现:当一级时效条件相同时,随着二级时效温度的升高和时效时间的延长,断裂韧度和抗应力腐蚀性能提高,其中以115℃×7h+185℃×13h为最佳时效工艺。RRA工艺能使合金获得最高的强度,经回归20min的RRA试样的抗应力腐蚀性能也能达到115℃×7h+185℃×13h的水平,但断裂韧度不如采用较高二级时效温度的试样。

热处理对Fv520(B)钢抗H_2S应力腐蚀性能的影响

采用ＴＥＭ、ＸＲＤ、ＳＥＭ 等手段研究了Ｆｖ５２０（Ｂ）钢经过１０５０ ℃固溶处理后，在７５０～８５０ ℃温度范围内中间调整处理对力学性能和抗Ｈ２Ｓ应力腐蚀性能的影响。结果表明：随调整处理温度的降低、时效温度的升高，钢的强度降低，抗Ｈ２Ｓ应力腐蚀性能提高。抗Ｈ２Ｓ应力腐蚀性能与残余奥氏体量有关。