APIX56钢在含H2S的海洋大气中的应力腐蚀开裂

采用慢应变速率拉伸及Devnathan-Stachurski双电解池技术研究了X56钢在模拟海洋大气环境中形变及H2S含量对其应力腐蚀开裂及氢渗透行为的影响.结果表明,在H2S含量相同时,拉伸速率越小,试样断裂延伸率越小.在相同拉伸速率下,随着H2S含量增大,试样断裂延伸率减小,扫描电镜微观分析(SEM)表明,其断裂特征由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂.电化学渗氢实验表明,随着H2S含量的增大,第一干湿循环氢渗透电流并不单调增大,H2S对氢渗透电流的作用由H2S的表面覆盖度和腐蚀产物膜来共同控制.从多个干湿循环来看,H2S可增大氢渗透电流,材料的渗氢加剧.脆性增大.     

G105钻具材料的渗氢行为研究

采用电化学渗氢和硫化物应力腐蚀开裂实验方法,研究了G105钢的钻杆、方钻杆、转换接头的渗氢性能,以及在应力渗氢环境下的断裂行为。结果表明,不同构件G105材料的渗氢电流和氢的渗透通量有明显区别。随充氢电流增大,试样的渗氢电流和氢的渗透通量增大。在不同应力条件下,3种部件的渗氢实验表明,其断裂时间随应力的增大而缩短。     

管线钢在含H2S的NaCl溶液中氢渗透行为的研究

通过电化学渗氢技术研究了施加不同阴极电位条件下含不同H2S浓度的3.5%NaCl溶液中X70管线钢的氢渗透行为.结果表明,稳态渗氢电流P∞随H2S浓度的增大而逐渐增大,但一定时间内,渗透过试样的氢原子摩尔数并不随之单调增加;氢原子的渗透受到阴极电位的控制,阴极电位越负,渗氢电流越大;在一定电位范围内,稳态渗氢电流P∞和一定时间内渗透过试样的氢原子摩尔数N与阴极电位呈线性关系.扩散系数与试验条件无关.     

管线钢在含H_2S的NaCl溶液中氢渗透行为的研究

通过电化学渗氢技术研究了施加不同阴极电位条件下含不同H2S浓度的3.5%NaCl溶液中X70管线钢的氢渗透行为.结果表明,稳态渗氢电流P∞随H2S浓度的增大而逐渐增大,但一定时间内,渗透过试样的氢原子摩尔数并不随之单调增加;氢原子的渗透受到阴极电位的控制,阴极电位越负,渗氢电流越大;在一定电位范围内,稳态渗氢电流P∞和一定时间内渗透过试样的氢原子摩尔数N与阴极电位呈线性关系.扩散系数与试验条件无关.     

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。     

钛在海水中的阴极充氢行为

运用H型双面电解槽，采用双面电解充氢法对海水中自然表面钛片进行恒电流电解充氢，研究了钛在海水中的阴极充氢过程。用X-射线衍射法对充氢后碎裂钛片进行检测，同时探讨了试样厚度、充氢电流密度和阳极氧化电位对于氢渗过程的影响。结果表明，表面膜是氢渗过程的控制因素：试样厚度增加，氢氧化峰值电流和峰值电流出现时间增加：峰值电流随充氢电流密度和B面氧化电位升高而增大，而峰值电流出现时间随充氢电流密度和B面氧化电位升高而减小。     

非晶态镍合金渗氢后的正电子寿命谱特征

测量了非晶态NiCrFeSiB合金电化学渗氢前后的正电子寿命谱,探索氢与非晶态结构中的空位型缺陷的相互作用.合金中主要存在自由体积和空位团两种类型的缺陷,低电流渗氢对缺陷结构无明显影响,高电流渗氢导致空位团型缺陷浓度升高,但不稳定,当氢逸出后又会分解,合金结构恢复到稳定状态.     

一种电化学渗氢装置的研究

报导了一种电化学渗氢装置,通过电化学动电位扫描及恒电位氧化等技术找到了氧化原子氢的合适电位区间。定量地测量了H2S浓度与渗氢电流的关系,验证了该装置研究渗氢的可行性。     

H_2S腐蚀产物膜对MS X65管线钢氢渗透动力学行为的影响

采用电化学循环伏安法于酸性环境中在MS X65管线钢表面"原位"快速生成腐蚀产物膜,利用改进的Davanathan-Stachurski双电池渗氢装置测量氢渗透曲线,研究H2S腐蚀产物膜对氢渗透动力学行为的影响规律。结果表明:无腐蚀产物膜时,相同p H值下,稳态渗氢电流(i∞)、氢表观扩散系数(Dapp)和阴极侧氢浓度(capp)均随H2S浓度([H2S])的增加而增加;相同H2S浓度下,i∞,Dapp和capp均随p H值的增加而减小。H2S腐蚀产物膜对氢渗透有一定的阻碍作用,且其阻碍作用大小随着腐蚀产物膜形貌、相态变化而变化。晶态Fe S和四方相硫铁矿两种相态共存的腐蚀产物膜对氢渗透行为的阻碍作用比非晶态的Fe S腐蚀产物膜大。     

周期反向脉冲电流对电解酸洗中钢板渗氢的影响

研究了周期反向脉冲电解酸洗的工艺参数对渗氢的影响，以开发出能减少渗氢的高效电解酸洗方法，试验表明，脉冲电流酸洗的电流密度宜控制在不超过50mA/cm^2，脉冲频率宜控制在20～50Hz，这时渗氢电流可比阴极直流电解酸洗的渗氢电流大为减小，脉冲频率小于等于10Hz时，酸浓度的高低变化对渗氢影响很小。     

A3钢在含Fe~（3＋）的盐酸溶液中的脆断机理

应用原子氢渗透速率测量传感器测定了在５％ＨＣｌ溶液中添加不同含量的Ｆｅ（３＋）时体系渗氢水平（渗氢电流）的变化；采用慢应变速率拉伸（ＳＳＲＴ）试验研究了Ａ３钢在５％ＨＣｌ＋Ｆｅ（３＋）溶液中于阴、阳极极化电位下的脆断敏感性及其断裂机制．结果表明，随着溶液中Ｆｅ（３＋）含量的增加，渗氢水平逐渐下降；Ａ３钢在溶液中的脆性系数（Ｆ％）随Ｆｅ（３＋）含量变化曲线上出现一个极小值；在含０．０１％Ｆｅ（３＋）的盐酸溶液中，阴极极化使Ｆ％增大，阳极极化则使Ｆ％减小；而在含０．３％Ｆｅ（３＋）的盐酸溶液中，极化的作用相反．结合断口的ＳＥＭ照片分析，认为５％ＨＣｌ溶液中Ｆｅ（３＋）含量的增加，使得Ａ３钢在该溶液中的断裂由氢致开裂机制向阳极溶解机制转变．     

Sulphide stress cracking behaviour of weldments produced by indirect electric arc welding

Abstract

The aim of the present study was to evaluate the corrosion resistance of weldments produced by the Indirect Electric Arc technique. The material studied was API grade X-65 steel, which was corroded in NACE solution saturated with H₂S. Three different temperatures were employed, room temperature (25°C), 37°C and 50°C. The test methods used included potentiodynamic polarisation curves, hydrogen permeation measurements and slow strain rate tests. The anodic corrosion current density and sulphide stress cracking susceptibility of the weldments were found to be unaffected by temperature over the range 25–50°C. However, values of the steady-state hydrogen permeation current, hydrogen permeation rate, effective diffusion coefficient, and the concentration of hydrogen atoms at the entrance side all increased with temperature. The cracking of the X-65 weldments is explained in terms of a hydrogen embrittlement mechanism.     

石油用S135钻杆钢氢渗透与氢致滞后开裂行为

通过电化学渗氢技术与恒载荷拉伸试验方法,研究了不同充氢电流密度下S135钻杆用钢的氢扩散系数、试样中的可扩散氢浓度及其氢致开裂门槛应力。结果表明,S135钻杆用钢在0.5 mol/L H2SO4+0.25 g/L As2O3溶液中电化学充氢后的可扩散氢浓度C0与充氢电流密度的平方根i成正比,恒载荷条件下,氢致开裂门槛应力σHIC随可扩散氢浓度的对数lnC0的升高而下降。     

X80 管线钢在酸性环境下的氢致开裂行为研究

目的研究X80管线钢在我国典型酸性环境(鹰潭土壤模拟溶液)下的氢致开裂行为。方法采用电化学动电位扫描技术、慢应变速率拉伸实验和扫描电镜技术,分析氢在X80管线钢中的渗透行为、材料的放氢行为、电化学充氢对材料拉伸性能的影响以及材料断口的形貌。结果通过氢渗透实验测得,在室温下,氢在X80管线钢中的的氢扩散通量J∞=7.31×10-11mol/(cm2·s),有效扩散系数Deff=5.36×10-8cm2/s,可扩散氢浓度C0=7.64×10-5mol/cm3。钢中的氧化铝类非金属夹杂及表面点蚀坑促进了氢致裂纹的萌生,充氢后试样发生穿晶断裂。随着充氢时间的增加,断口由韧性断裂转变为脆性断裂,氢致开裂敏感性增高。结论 X80管线钢在我国典型酸性环境下(鹰潭土壤模拟溶液)具有较高的氢致开裂敏感性。     

电化学充氢条件下X70管线钢及其焊缝的氢致开裂行为

采用电化学充氢的方法研究了X70管线钢在不同浓度硫酸溶液中的氢致开裂(HIC)行为．结果表明,增大充氢电流密度、延长充氢时间以及降低充氢溶液的pH值能够促进氢进入X70钢基体．微观观察表明,X70钢中的非金属夹杂物如氮化物和氧化物等对其氢致开裂行为有不同的影响,氮化物夹杂并不是充氢裂纹的必然形核位置,而Mg,Al,Ca等的氧化物是更为有害的氢致裂纹源．通过氢渗透实验测得室温下氢在X70钢中的有效扩散系数为3．34×10-9cm2／s．对XT0管线钢基体及焊缝试样电化学预充氢后拉伸,焊缝试样的拉伸塑性较差,各项塑性指标在充氢前、后均低于X70钢基体材料．     

Untersuchungen zur H-induzierten Rißkorrosion — Teil 1: Kathodische Wasserstoffabscheidung und Wasserstoffpermeation bei unlegierten Stählen

Investigation into the hydrogen induced cracking corrosion.– Part 1: Cathodic hydrogen evolution and hydrogen permeation of unalloyed steels From stationary and instationary polarization measurements no characteristic data of hydrogen absorption in media with/without promotors can be obtained. Permeation measurements provide that Volmer-Tafel mechanism is valid at low current densities. Diffusion constant and hydrogen concentration can be evaluated from permeation measurements. Due to hydrogen traps at inside defects and by electrochemical surface effects permeation values can deviate. With increasing degree of cold-rolling the diffusion constant decreases, whereas the hydrogen concentration increases leading to a maximum permeation rate at about 15% cold-rolling.     

氢促进黄铜应力腐蚀及升高脱锌层应力的一致性

黄铜在氨水中腐蚀或应力腐蚀时表面形成脱锌层，它会产生一个会加拉应力，用挠度法和和流和差值法测量了不同氢浓度试样的脱锌层所引起的附加应力，也研究了不同氢浓度试样在氨水中的应力腐蚀敏感性，慢应变速率拉伸表明，黄铜不显示氢脆，但在氨水中显示极高的应力腐蚀敏感性（ISCC），它随试样中氢浓度（C0）升高而升高，脱锌层拉应力σp也随试样中氢浓度的升高而升高，实验表明，应力腐蚀敏感性随氢浓度的变化和脱锌层拉应力随氢浓度的变化相一致。     

阴极保护下X65钢在模拟海水中的氢脆敏感性研究

采用阴极极化条件下的氢渗透实验和慢应变速率拉伸实验研究了X65钢在模拟海水中的氢渗透行为及其对断裂机理的影响。氢渗透实验结果表明,阴极极化过程中试样表面的钙镁沉积层能显著地降低氢扩散系数,采用Fourier方程、Laplace方程以及时间滞后法计算得出的有效氢扩散系数平均值为1.49×10-7cm2·s-1。结合变电位极化氢渗透测试结果、拉伸试样断口分析以及极化曲线测试,对阴极极化条件下X65钢的氢脆敏感性进行评估。结果显示,随着极化电位的降低,X65钢中的吸附氢浓度呈指数规律上升。当极化电位较高时,X65钢的裂纹扩展受阳极溶解和阴极析氢的双重作用控制。当极化电位较低,如-1200 mV时,钢中的吸附氢浓度急剧增加,脆性断裂区域的比例上升,X65钢发生氢致脆化失效。     

晶粒度对35CrMo钢氢致开裂行为的影响

通过对35CrMo钢进行热处理来提高材料的晶粒度,采用慢应变速率拉伸（SSRT）和现代微观分析方法,在动态电化学充氢的环境下,研究了晶粒度对35CrMo钢氢脆敏感性的影响。结果表明,35CrMo钢经过850℃完全淬火15min（油冷）＋780℃亚温淬火25min（油冷）＋740℃高温回火120min（空冷）可以把品粒度...