硫化氢环境中低周疲劳裂纹扩展速率的研究

针对高强钢在硫化氢环境中腐蚀疲劳数据极为缺乏的现状,研究高压气瓶材料4130X在硫化氢腐蚀介质中的疲劳裂纹扩展速率.结合气瓶实际运行的环境和应力状态,应用改进型WOL(wedge-opening-loading)试样,在自行改造的专用低周腐蚀疲劳试验机上,完成0.006 7 Hz超低频率下饱和H_2S溶液、中等浓度H2S溶液和空气三种环境下的腐蚀疲劳试验,并用Paris公式进行两段式拟合,得出da/dN-ΔK的数学表达式.将试样微观断口的变化与宏观应力强度因子K的变化进行对比研究,给出不同环境中三个阶段K值的定量结果.结果表明:相同条件下,H_2S环境中的疲劳裂纹扩展速率比空气环境中大20倍以上;但当H_2S浓度达到一定范围后,对da/dN影响并不按比例增长,浓度相差11倍时,da/dN相差2.4倍,H_2S腐蚀介质的存在加速了疲劳破坏.     

国产CF62钢的腐蚀疲劳裂纹扩展速率

研究了新钢种国产CF62钢与日本对比钢种（WEL-TEN62CF）在海水介质中的低周腐蚀疲劳裂纹扩展速率da/dN，得出的da/dN～△K曲线可用Paris公式表达，符合腐蚀疲劳裂纹扩展速率的一般规律。国产新钢种CF62与日本对比钢种的da/dN基本相当，试验表明该钢在海水腐蚀条件下有较好的抗裂纹扩展性能。     

37CrNi3MoVE钢不同加载速率下应力腐蚀行为的试验研究

利用紧凑拉伸(CT)试样对水下高压气瓶用钢37CrNi3MoVE材料在模拟海水环境中进行了应力腐蚀试验研究,采用恒位移速率控制,试样为平面应力试样,获得了不同位移速率下载荷一位移曲线和裂纹扩展速率与应力强度因子关系曲线.结果表明,载荷与裂纹扩展速率增长趋势与加载速率密切相关,位移速率为5.0×10-5 mm/s比1.0×10-5 mm/s时裂纹扩展前期的最大载荷高12.73％,裂纹扩展约2 mm后,相同裂纹长度下能承受的载荷基本一致;该材料在海水环境中,平面应力状态下,裂纹起始扩展应力强度因子约110 MPa√m.位移速率为1.0×10-5 mm/s和3.0×10-5mm/s时测得的裂纹扩展速率da/ dt分别出现2.9×10-5 mm/s和8.2×10-5 mm/s的稳定扩展阶段,但位移速率为5.0×10-5 mm/s时,da/dt与KI的关系曲线没有明显稳定扩展阶段.位移速率低者比位移速率高的应力腐蚀明显.     

船用螺旋桨铜合金的腐蚀疲劳性能

本文模拟船用螺旋浆的受力状态及工作环境,采用小试样,低应力的高周疲劳进行裂纹扩展试验,来研究螺旋浆铜合金材料的腐蚀疲劳性能。重点测定裂纹扩展速率da/dN,并通过da/dN来估算疲劳裂纹扩展寿命,评定五种铜合金的优劣。探讨了它们的常规力学性能与腐蚀疲劳能之间的关系。对腐蚀疲劳断口进行了分析。同时比较了黄铜的锌当量及晶粒度对腐蚀疲劳性能的影响。     

硫化氢水溶液中07MnCrMoVDR钢的疲劳裂纹扩展速率及其影响因素分析

采用均匀设计方法对07MnCrMoVDR钢进行腐蚀疲劳试验，以空气中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率公式作为基准，引入环境加速因子Cenv，采用最小二乘法把H2S环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展速率公式通过da/dN=Cenv 1.37E-7（△K）^0.27104表达出来，采用多元线性模型Cenv=b0 b1f b2R b3D ε，利用Matlab中的统计工具箱回归出其系数，并分别做复相关系数R检验和F检验验证模型的准确性，最后通过标准系数法得出各影响因素的重要度。     

应用J积分法测定40CrNiMoVA(ESR)钢的低周疲劳裂纹扩展速率

采用控制恒应变幅的方法,测定了40CrNi3MoVA(ESR)钢的低周疲劳裂纹扩展速率。根据裂纹长度和对应的载荷大小求得循环J 积分(△J),与扩展速率(da/dN),得出da/dN=4.26×10~(-5)(△J_t)~(1.161)其中[da/dN]=[mm/cycle],[△J_t]=[KN/m]实验表明,J 积分可以用于低周疲劳裂纹扩展的研究。     

34CrMo4钢在湿H2S环境下的应力腐蚀试验研究

以车载压缩天然气气瓶用钢34CrMo4为材料,试样为紧凑拉伸(CT)试样,采用多功能动态应力腐蚀试验机进行恒位移速率拉伸试验,实测了在20,63,200,630和2000 ppm的硫化氢水溶液中的应力腐蚀临界应力强度因子KISCC和裂纹扩展速率da/dt。结果表明,应力腐蚀临界应力强度因子KISCC随硫化氢浓度的增大而减小,但当硫化氢浓度达到一定量时,溶液的浓度对KISCC值的影响并不大;裂纹扩展速率da/dt随硫化氢浓度的增大而增大,但在630～2000 ppm范围内,硫化氢浓度对裂纹扩展速率影响很小。     

波动载荷下X70管线钢裂纹扩展特性研究

用预裂纹试样研究了应力比为0.9的波动载荷下X70管线钢在不同环境中的裂纹扩展特性,并进行了定量分析。结果表明:不同环境中管线钢的裂纹扩展具有真腐蚀疲劳的特征,裂纹扩展速率主要受波动载荷产生的应力强度因子幅ΔK控制,给定载荷波动频率的裂纹扩展速率可表示为:da/dN=B(ΔK-ΔKth)2。在模拟管线局部环境的中性碳酸盐和NS4中,裂纹扩展具有较高的B值,且随载荷波动频率的降低B值升高。碱性碳酸盐环境中裂纹扩展的B值较低,载荷波动频率对裂纹扩展无影响。各种环境中ΔKth变化不大,在2.3～2.6MPa·m1/2范围。     

SPV490Q钢焊接接头在不同浓度硫化氢溶液中的应力腐蚀开裂行为

对SPV490Q钢焊接接头的楔形张开加载(WOL)预裂纹试样在不同浓度硫化氢溶液中进行了应力腐蚀试验,测定了焊缝的应力腐蚀临界应力强度因子KISCC和应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt。结果表明:随着H2S浓度的升高,SPV490Q钢焊缝的应力腐蚀临界应力强度因子KISCC下降,应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt增大,焊接接头的应力腐蚀抗力降低。     

加载频率对疲劳裂纹扩展速率的影响

我们在自制的共振式高频疲劳试验机和三点弯曲试样疲劳装置上测定了30Cr2MoV钢的疲劳裂纹扩展速率。试验是在10000周/分、980周/分、104周/分、11周/分、0.7周/分等五种加载频率下进行。本文在这项试验工作的基础上,探讨了加载频率对亚临界裂纹扩展速率的影响规律。对于30Cr2MoV钢,在中速扩展阶段,加载频率对亚临界裂纹扩展速率的影响表现为: da/dN=(2.78-0.447logf)×10~(-9)(△K)~(2.46)     

Development of a Test Program for Assessing the SCC,Pitting and Crevice Corrosion Behaviour of Selected Corrosion Resistant Alloy Liner Materials for Clad Pipe for Offshore Applications

The development of an offshore gas field involves production of oil and gas from subsea wells. Design considerations for a particular subsea system have identified the maximum temperature for operations which is greater than 130 ~C. Consequently, for large diameter flowlines, this precludes the use of duplex stainless steels as CRA＇s （corrosion resistant alloys） for service under the expected operating conditions. Attention has therefore focused on alternative CRA＇s such as austenitic stainless steels and Ni based alloys as mechanically clad or lined clad pipe for carbon steel subsea gas flowlines. One design concern is the recognized temperature limit for CRA materials, such as 316L stainless steel and similar alloys in production fluids is taken to be 120 ~C. This then raises concerns surrounding their suitability for providing sufficient corrosion resistance/stress corrosion cracking resistance in gas environments containing COz and H2S at temperatures higher than 130 ~C. It was recommended that specific testing should be completed at temperatures greater than 133 ~C to establish that candidate materials are still corrosion resistant. The focus of this study was to develop, implement and assess a testing program that would predict the suitability of a series of CPA＇s alloys for use in mechanical clad/lined subsea gas flowlines, with respect to pitting corrosion, crevice corrosion and stress corrosion cracking. This paper will present the rationale adopted for this testing program to simulate the stringent operating conditions, the results from these findings and the overall assessment/integrity of the candidate alloys selected.     

LY12CZ铝合金型材构件腐蚀失效动力学规律研究

用飞机大修时结构件在不同使用日历年限下的腐蚀损伤数据,建立了机场实际环境中腐蚀深度D、腐蚀损伤面积S与飞机使用日历年限Y的函数关系。进一步确定了铝合金结构件发生剥蚀时D与S的关系。用得到的腐蚀动力学规律,可确定铝合金构件的腐蚀扩展速率。     

低碳钢输油管穿孔原因分析

外涂沥青的埋地低碳钢汽油输油管使用8 a之后出现了穿孔,造成了较大的经济损失.通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等手段对其进行了分析.结果表明:孔边沿的显微组织中未发现变形层,孔口处的残留产物主要为铁磁性氧化物,未发现FeO等高温氧化产物,排除了人为破坏穿孔的可能;认为油管穿孔是一种典型的局部腐蚀,闭孔形式的小孔腐蚀是这种局部腐蚀的主要腐蚀机理;大阴极和小阳极进一步加速了这种腐蚀过程.     

某石化电厂脱硫装置导流罩失效分析

分析了某石化电厂高效脱硫装置导流罩破坏的原因。结果表明：由于混用了不合适的材料，该材料在硫酸环境中的交变应力下发生了开裂，其主要失效表现为点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳，失效的主要原因是腐蚀疲劳断裂和延迟断裂；晶间腐蚀和点蚀及其在应力作用下的发展是产生裂纹的重要原因。     

某热电厂TP304不锈钢管泄漏分析

某热电厂热网加热器冷凝器水管在运行中发现泄漏,水管的材质是TP304不锈钢管,对已泄漏的水管取样分析,TP304不锈钢管的化学成分、力学性能和金相组织都符合技术条件要求。但TP304管内壁有大量的沉积物,管内壁沉积物中含有氯化物,宏观上观察点蚀主要分布在焊缝附近。分析结果认为TP304管的泄漏是由于应力腐蚀引起开裂,进而发生腐蚀疲劳。     

钢筋混凝土中钢筋腐蚀的试验研究

文章在调查钢筋腐蚀研究现状的基础上，阐述了钢筋腐蚀的机理以及钢筋腐蚀的因素，指出了腐蚀钢筋力学性能的变化状况，并且提出了有效的钢筋防腐措施和手段。     

铸铁在烧碱中腐蚀行为的研究

通过试验,对铸铁在烧大事中的腐蚀行为做了系统的研究。铸铁的金相组织对其耐碱蚀中能提高耐蚀性,而在应力腐蚀中则相反。石墨形态对铸铁在烧碱中的全面腐蚀性能无明显影响,在应力腐蚀条件下它常成为裂纹源。铸铁烧碱体系钝化时,维钝电流大小可预测铸铁的全面腐蚀性能。试验证明,慢应变速率技术（SSRT）是研究铸铁应力腐蚀的有效方法。     

石油储罐的腐蚀及防护措施探讨

本文分析了石油储罐的腐蚀机理及原因,就石油储罐的防腐措施进行了较为深入的探讨,具有一定的参考价值。     

柔性石墨材料硫含量对金属电化学腐蚀影响的试验研究

该文通过柔性石墨材料-金属间电化学腐蚀试验与缝隙腐蚀试验研究,探讨柔性石墨材料的硫含量对金属电化学腐蚀速率的影响。     

钴基合金-碳化钨复合涂层的耐蚀性能

用真空熔烧法制备与钢基体牢固结合的钴基合金-碳化钨复合涂层，用自设计的振动装置(振动频率为1Hz)在10％HCl或10％NaOH溶液中进行室温全浸泡振动腐蚀试验。结果表明，钴基合金-碳化钨复合涂层在腐蚀液中耐蚀性要远远高于45钢，其中添加15％WC的涂层耐腐蚀性能最好；腐蚀出现在硬质相与基体的交界处，属于晶间腐蚀。