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。

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。

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。

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。

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。

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.

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。

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.

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.

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。

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。

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。

X70钢在高pH溶液中的应力腐蚀研究

许多油气管道断裂事故与高p H值应力腐蚀开裂(SCC)有关。X70钢是油气管道常用的管材。采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究在不同电位下X70管线钢母材和和焊缝在高p H值溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。实验结果表明:当外加电位位于钝化区,因存在完整钝化膜,X70钢应变值、伸长率和断面收缩率最大;在自腐蚀电位下,因为阴极反应和阳极反应平衡,所以X70钢应变值、伸长率和断面收缩率位居其次;当位于活化钝化转变区时,由于钝化膜不完整,阳极活化反应仍占主导地位,应变值、伸长率和断面收缩率小于自腐蚀电位下的试样;位于活化区的试样,由于以阳极反应为主,所以应变值、伸长率和断面收缩率最小。

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。

25Cr-20Ni-ODS钢在超临界水中的腐蚀行为

通过腐蚀增重试验和慢应变速率试验(SSRT)研究了25Cr-20Ni-ODS钢在超临界水(SCW)中的腐蚀性能。结果表明:25Cr-20Ni-ODS钢在超临界水中的耐蚀性较好,腐蚀1 000h后其腐蚀速率非常低;在600℃超临界水环境中试样发生了沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC),且IGSCC敏感性随着溶解氧含量的增加而提高;而在650℃下,试样的断裂失效方式为塑性断裂,并没有观察到应力腐蚀开裂迹象。

汽轮机转子钢的应力腐蚀敏感性

模拟了核电汽轮机低压转子的运行工况,对25Cr2Ni2MoV、26NiCrMoV10-10和30Cr2Ni4MoV三种低压转子钢进行慢应变速率试验,研究不同转子钢的应力腐蚀敏感性差异及影响因素,并采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等对试样的断口形貌、腐蚀裂纹及氧化膜进行微观分析,探讨汽轮机转子钢常用材料的应力腐蚀开裂(SCC)机理.结果 表明:在180℃、3.5% NaCl溶液中,25Cr2Ni2MoV转子钢的应力腐蚀敏感性最高;而26NiCrMoV10-10和30Cr2Ni4MoV转子钢的SCC敏感性相近;增加钢中Ni元素含量,降低材料的强度,有利于降低材料的SCC敏感性.应变主导的腐蚀开裂中没有发现腐蚀坑,动态应变直接破坏表面氧化膜,促使裂纹萌生,并向金属内部扩展,呈穿晶开裂形式.

阴极极化对HRB335钢筋应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)与阴极极化电位相结合的方法,研究了阴极极化对HRB335钢筋在模拟服役环境中腐蚀行为的影响。结果表明,当阴级极化电位为-475^-850mVCSE时,钢筋存在一定的应力腐蚀敏感性;当电位负于-1 200mVCSE时,钢筋发生氢致应力腐蚀开裂。对于HRB335钢筋混凝土体系施加阴极保护时,作为阴极保护的有效判据,建议采用-1 000^-1 100mVCSE的阴极极化电位。

应变速率对TC4-0.55%Fe合金在模拟海水中应力腐蚀行为的影响

通过电化学测试、慢应变速率拉伸试验(SSRT)并结合扫描电镜(SEM)分析了TC4-0.55%Fe合金在模拟海水中的应力腐蚀开裂(SCC)行为,揭示了应变速率(3.3×10^(-6) s^(-1)~10.0×10^(-6) s^(-1))对合金SCC行为的影响。结果表明:合金在模拟海水中具有应力腐蚀开裂敏感性;当应变速率为5.0×10^(-6) s^(-1)时,合金在模拟海水中的断口中心区域形貌以细小扁平韧窝为主,塑形变形不充分,呈现出脆性特征,表现出最高的应力腐蚀敏感性。当应变速率大于6.6×10^(-6) s^(-1)时,合金的断口由小而浅的韧窝向大而深的韧窝过渡,由此说明,高应变速率下,拉应力作用使试样迅速断裂,合金应力腐蚀敏感性较小,断口处有明显韧窝,表现出典型的韧性断裂特征。

盐水酸碱度对6082铝合金搅拌摩擦焊缝应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)、扫描电镜、光学显微镜和能谱分析等手段,研究并比较了6082铝合金搅拌摩擦焊(FSW)焊缝在空气和pH分别为6,7,8的3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)性能,讨论了该合金焊缝在不同盐水介质中产生应力腐蚀开裂差异的原因。结果表明:FSW焊缝在偏酸、偏碱及中性NaCl溶液中的SCC敏感性指数ISSRT依次为0.13,0.074,0.055;在中性盐水和弱碱性盐水中,焊缝主要是韧性断裂,SCC特征不明显,在弱酸性盐水中的断口呈混合型断裂的某些SCC特征。