316L不锈钢扩散连接结构晶间腐蚀的研究

采用双环电化学动电位再活化法(EPR法)研究316L奥氏体不锈钢扩散连接试样与母材的晶间腐蚀行为。实验结果表明,相同条件下扩散连接试样的再活化率小于母材的再活化率,即扩散连接试样的耐晶间腐蚀性能更好。在影响316L不锈钢晶间腐蚀敏感性的参数如回归电位、溶液温度、溶液浓度、敏化时间和扫描速度中,回归电位对再活化率值的影响最大。随着回归电位的降低,再活化率值增大,316L不锈钢耐晶间腐蚀性能降低。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢的喷丸表面纳米化及其对耐蚀性的影响

用X射线衍射仪和透射电镜对1Cr18Ni9Ti不锈钢高能喷丸处理试样表面形成的纳米晶组织进行了表征。用阳极动电位极化曲线测定和点蚀试验研究了喷丸表面纳米化对1Cr18Ni9Ti不锈钢耐蚀性的影响,并借助扫描电镜对点蚀试样表面形貌进行了表征。结果表明,喷丸导致试样表面层形成平均尺寸约18 nm的纳米晶组织,即实现了表面纳米化,并产生了体积分数约15%的形变诱发α马氏体。随距喷丸表面深度增大晶粒尺寸逐渐增大,α马氏体的体积分数逐渐减小。喷丸表面纳米化可以明显改善1Cr18Ni9Ti不锈钢样品在3.5%NaCl溶液中的动电位极化特性。与原始粗晶试样相比,喷丸表面纳米化试样更容易形成稳定的腐蚀钝化膜,其抗氯离子腐蚀性能显著提高。     

不锈钢晶间腐蚀试件裂纹分析

奥氏体不锈钢作为关键部件用材时,对晶间腐蚀性能的检测必不可少,针对某E316H不锈钢焊缝在经过650℃保温2 h敏化以后,按照GB/T 4334-2008中的E法进行晶间腐蚀检测得到的检测结果的判定存在的争议,通过金相、电镜等手段对晶间腐蚀试样进行金相和形貌分析,提出对晶间腐蚀试验开裂裂纹做出合理判断的建议。     

400℃时效对304不锈钢晶间敏化行为的影响

采用双环电化学动电位再活化法（ EPR）对400℃时效处理后的304不锈钢试样进行晶间腐蚀试验,并采用金相法观察试验后试样贫铬区的形态特征。研究结果表明,固溶态304不锈钢在400℃时效10 h条件下,敏化度未见增大,晶间腐蚀敏感性并未加大;650℃敏化后304不锈钢在400℃时效10 h条件下,随着时效时间的延长,敏化度则显著增大,晶间腐蚀敏感性也随之加大。敏化态304不锈钢即使在低温条件下,其晶间腐蚀敏感性也会随着时效时间的延长而逐步增大,因此,304不锈钢的固溶处理是十分重要的,对于未经固溶处理的304不锈钢需要严格控制热加工工艺参数,杜绝敏化度的进一步增大,以避免腐蚀事故的发生。     

金相法判定316H奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀

针对316H奥氏体不锈钢焊缝的晶间腐蚀敏感性试验中弯曲裂纹难以判定有否晶界受蚀倾向的情况,采用金相法进行判定。通过对316H奥氏体不锈钢焊缝的金相显微组织、晶间腐蚀敏感性的微观观察和检测,分析不同工艺处理后316H奥氏体不锈钢焊缝金相显微组织和晶间腐蚀敏感性。结果表明,316H奥氏体不锈钢焊缝组织均为奥氏体+铁素体;且不同工艺处理的316H奥氏体不锈钢的晶间腐蚀程度也不同,其中,经晶间腐蚀工艺处理后试样的晶间腐蚀敏感性较焊接态和敏化态更明显,但晶间腐蚀程度均在允许的范围内。     

奥氏体不锈钢焊接接头晶间腐蚀试验的理解与争议——探讨统一相关标准要求的可能性

不同国家和行业针对奥氏体不锈钢的晶间腐蚀试验制定了不同的标准。在晶间腐蚀试验的敏化制度、取样部位和方向、试样的尺寸、弯曲试验压头直径的选择、弯曲角度等方面,不同标准之间存在差异。此外,有些标准的规定不是很明确,造成理解上的分歧,在工程实际应用中引起不必要的争议。分析了不同标准之间的差异,结合晶间腐蚀试验的原理和目的,在达到考核材料耐晶间腐蚀性能的前提下,探讨统一相关标准要求的可能性。     

热轧410S不锈钢板材钨极氩弧焊焊接接头的组织与性能

通过对热轧410S不锈钢板材手工钨极氩弧焊(TIG)焊接接头的组织观察、无损检测、力学性能和耐晶间腐蚀性能试验,以及铁素体含量和显微硬度的测定,研究了热轧410S不锈钢板材TIG焊接接头的组织与性能。结果表明:采用TIG方法焊接410S不锈钢接头的抗拉强度不低于母材的,而且塑性良好;焊接接头的宏观形貌呈铸造粗大组织,并具有明显的外延生长特性;焊缝组织主要为柱状晶奥氏体+沿柱状晶分布的δ铁素体,δ铁素体体积分数为15%~20%;热影响区的马氏体在焊接热的作用下发生了M→γ→M相变,原处于晶界条带中细小的颗粒状马氏体被黑色的团块状马氏体所替代;该焊接接头的晶间腐蚀倾向按热影响区、母材、焊缝顺序依次降低。     

在役45钢构件半埋藏裂纹的电磁热止裂

应用自制的ZL-2超强脉冲电流发生装置,对带有半埋藏裂纹的45钢拉伸试样进行了拉伸载荷作用下的脉冲放电电磁热止裂;对止裂前后的拉伸试样通过微机控制电子万能试验机进行了三点弯曲试验,并对止裂前后裂尖附近的显微组织进行了对比分析.结果表明:电磁热止裂后,裂纹尖端瞬时熔化、钝化,达到了裂纹止裂的目的;在裂纹尖端附近的组织出现了细化,电磁热止裂后试样所能承受的最大弯曲力和抗弯强度分别较止裂前提高了约23%和25%.     

成膜电位对S22053不锈钢在FeCl3溶液中钝化膜性能的影响

应用阳极极化、恒电位成膜极化、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky测试等方法研究了在质量分数6%FeCl_3溶液中S22053不锈钢表面钝化膜的性能。结果表明:S22053不锈钢的成膜电位在0.3～0.9V;当成膜电位在0.3～0.8V时,随成膜电位的增加阻抗最大模值增大,钝化膜稳定性增强,当成膜电位在0.8～0.9V时则相反;在不同成膜电位极化30min成膜后,钝化膜在扫描电位0～0.6V范围内均呈n型半导体特征,在0.6～0.9V范围内呈p型半导体特征;由电化学阻抗谱测试得到的钝化膜厚度和由Mott-Schottky曲线得到的空间电荷层厚度随成膜电位的变化趋势一致,二者均在成膜电位0.8V时出现峰值。     

奥氏体不锈钢热轧板材的焊接性试验研究

通过焊接接头无损检测、力学性能、耐晶间腐蚀性能试验及显微硬度测定,研究了经手工钨极氩弧焊（TIG）SUS304热轧板材的焊接性能。结果表明,采用TIG焊接方法和较小的焊接规范,所得焊接接头各项性能良好;热影响区晶粒长大不严重,焊缝与母材熔合良好。利用双环动电位再活化法（DL-EPR）测定SUS304奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性,发现其无晶间腐蚀倾向。     

In situ observation of intergranular crack nucleation in a grain boundary controlled austenitic stainless steel

Grain boundary engineering has been proposed to increase the lifetime performance of sensitized austenitic stainless steel in aggressive environments. Increased microstructure resistance is typically associated with higher fractions of twin (Σ3) grain boundaries, but there is uncertainty about the properties and role of other boundaries. To develop predictive models for stress corrosion crack nucleation, more information is required about how grain boundary crystallography and the orientations of the grain boundary plane and its surrounding grains affect crack development. Digital image correlation combined with electron backscatter diffraction has been used to characterize the microstructure and to observe, in situ , the nucleation and propagation of short stress corrosion cracks in thermo-mechanically processed type 304 stainless steel. The crack path and its growth rate have been determined and are found to be influenced by the microstructure.     

不锈钢复合板焊接接头晶间腐蚀失效分析

针对不锈钢复合板焊接接头出现晶间腐蚀裂纹问题,采用光学显微镜、扫描电镜、XRD等技术手段对复合板焊接接头的组织、成分以及相组成进行检测和分析,对焊接工艺规范和热处理制度对焊接接头耐蚀性的影响进行探讨。结果表明,接头焊缝区铁素体含量18．3％,晶粒度9．5级,过渡层焊缝铬的含量9．58％,低于耐蚀性要求;接头产生了σ等硬脆相,这些因素都增大晶间腐蚀敏感性;焊接线能量过大,将降低接头的腐蚀性能;复合板整体消应热处理可以取消。     

双面超薄不锈钢复合板激光焊接接头组织及耐腐蚀性能

采用同步送粉填充焊的方法,利用Nd:YAG固体脉冲激光对0.1mm+0.8mm+0.1mm不锈钢复合板进行了双面焊双面成形的实验研究。确定了激光焊接双面超薄不锈钢复合板的最佳工艺参数,利用金相显微镜观察分析了焊缝区各区的微观组织特征。结果表明,双面超薄不锈钢复合板填充粉末后激光焊接接头表面成形好,热影响区窄,焊接变形小;焊缝中心为细小的等轴晶,熔合线附近有细晶区,其他区域为柱状晶区,焊缝为残余奥氏体+马氏体+碳化物组织;在硫酸-硫酸铜腐蚀溶液中腐蚀16h后,焊缝表面与腐蚀前没有明显变化,对试板进行180°弯曲试验,未产生晶间腐蚀裂纹。     

S30408不锈钢封头母材裂纹原因分析

冷加工成型的S30408不锈钢封头,热处理后母材部分出现细小裂纹。经检测,微观组织为奥氏体+点状、条状铁素体,晶粒度级别在7级左右,同时发现裂纹完全沿晶发展并有晶粒脱落现象,认为材料发生了晶间腐蚀,从而导致封头母材失效。同时,为防止或减缓晶间腐蚀采取了适当措施,有效避免了开裂现象的产生。     

Structural analysis and intergranular corrosion tests of AISI 316L steel

Pure AISI 316L steel is investigated after solution heat treatment (1050 °C/H₂O) and structural sensitization (650 °C). Two quite different intergranular corrosion tests are used to determine the degree of structural sensitization due to the precipitation of secondary phases along the grain boundaries (mainly the M₂₃C₆ and σ‐phase): the oxalic acid etch test and the electrochemical potentio‐kinetic reactivation test. Generally, the dissolution of chromium‐rich carbides (M₂₃C₆) is provoked by oxalic acid etch tests, whereas the chromium‐depleted zones, in the vicinity of chromium‐rich carbides (M₂₃C₆), are attacked by electrochemical potentio‐kinetic reactivation tests. Both intergranular corrosion tests are used to determine the maximum degree of structural sensitization. Thus structural analysis by carbon replicas reveals the Laves phase, and both the M₂₃C₆ and (Cr,Mo)_x(Fe,Ni)_y phases. The results of intergranular corrosion tests are related to the findings of the structural analysis.     

Sensitization resistance of friction stir welded AISI 409?M grade ferritic stainless steel joints

Friction stir welded low chromium AISI 409?M ferritic stainless steel was investigated for susceptibility to intergranular corrosion by oxalic and double-loop electrochemical potentiodynamic reactivation tests, and the degree of sensitization were evaluated by the ratio of the reactivating and activating currents. Stir zone of friction stir welded joint exhibited smaller degree of sensitization compared to the base metal and it is mainly due to fine grains and lower heat input nature of friction stir welding process. Heat-affected zone showed larger current ratio and higher degree of sensitization compared to stir zone and base metal region and not to the extent that has been reported in the literature for arc welding.     

焊前和焊后调质处理下25Cr2Ni4MoV钢焊接接头的组织及性能

对比研究了焊前和焊后调质处理条件下25Cr2Ni4MoV钢焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能,调质处理工艺为920℃×1 h油淬+580℃×2 h回火,焊接工艺为手工焊条电弧焊.结果表明:焊前调质处理的接头焊缝组织为板条马氏体+δ-铁素体+M23C6碳化物,焊后调质处理使焊缝中的δ-铁素体溶解,形成了板条马氏体+...     

晶界时效析出物对Ni-Cr奥氏体钢高温低周疲劳裂纹萌生和扩展的影响

本文通过裂纹密度,晶界开裂率,裂纹扩展速率和断口金相等的定量测定,讨论了晶界时效析出物对大气和真空中Ni-Cr奥氏体不锈钢高温低周疲劳裂纹的萌生和扩展的影响,并分析了该影响与晶粒大小的关系。时效材的高温低周疲劳裂纹的萌生周次,裂纹扩展速率和扩展方式取决于氧化程度,晶界和晶粒间的相对强度及晶界脆性等因素的综合作用。大气中,晶界时效析出物显著地提高了晶界和晶粒间的相对强度,故有时效析出物的晶界是强的,而真空中有时效析出物的晶界是弱的,因为,晶界时效析出物此起的晶界脆性已成为主要的影响因素。     

核级手动截止阀Ω焊缝凝固缺陷成因研究

采用显微硬度测量、金相和扫描电镜(SEM)观察对不锈钢手动截止阀焊接接头各微区的硬度进行测量;对Ω焊缝、热影响区(HAZ)和母材的显微组织进行观察;对接头的断口形貌进行观测分析。结果表明:接头各区域的硬度分布差异不大,分布较为均匀,而2#试样HAZ的硬度高于1#。Ω焊缝金属柱状晶粗大,晶粒(柱状和胞状晶)的方向性强,晶间存在偏析,焊缝已形成沿晶界开裂。主要原因是:Ω焊缝装配间隙部位在冷却结晶时因液态填充不够,形成缩松、缩孔。在焊接应力/应变场作用下,拉伸应变或应变率超过此时材料的临界塑性和临界应变率时则产生焊接凝固裂纹。