316L 不锈钢在高 pH 碱性硫化物环境中的应力腐蚀行为

目的研究316L不锈钢在碱性硫化物溶液中的应力腐蚀行为,为其在碱性环境中的适用性提供参考依据。方法采用动电位极化曲线、电化学阻抗(EIS)测量技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)、U形弯试样浸泡试验以及SEM腐蚀形貌分析方法。结果 316L不锈钢试样在碱性硫化物溶液中具有较低的应力腐蚀(SCC)敏感性,腐蚀机理主要为阳极溶解型,且SCC敏感性随着p H升高而降低。结论316L不锈钢试样在碱性Na Cl/Na2S溶液中虽然表现出应力腐蚀特征,但敏感性较低,适用于该实验模拟的碱性溶液中。     

Corrosion Behavior of 316LN and 316 Stainless Steels During Long-term Exposure to Aerated 0.5 M NaCl Using Electrochemical Noise Technique

In the present work 316LN as well as 316 stainless steel (SS) coupons each of dimensions (0.025 × 0.018 × 0.006 m³) in well-polished condition were used as two nominal electrodes which were immersed in the aerated solution of 0.5 M NaCl. Correlated current and potential electrochemical noise (EN) signals were collected at 1 Hz sampling frequency for 1 h daily over a period of 30 days. The detrended EN data were used to calculate the noise resistance (R _N) as well as the spectral noise resistance at zero frequency (R _SN^o) values and other statistical parameters. To study the nature of pits and distribution of their diameters as well as depths, extensive observations of the pitted and the blank specimens were carried out using Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM). The current and the potential records of the two alloys showed distinct differences in their corrosion behavior. It was observed that within less than 4 h of immersion, 316SS showed signals indicative of unstable pitting and onset of stable pitting was noticed after 48 h of exposure. However, until about 24 h, 316LN showed just the random signals and unstable pitting was observed after 28 h. The signals clearly indicated continuous growth of the stable pits in 316SS as against the repassivation of the unstable pits in 316LN after 7 days exposure. It was observed that R _N values showed a continuous decrease in the case of 316SS, but were quite stable in the case of 316LN over the exposure period. Concurrent to these observations it was observed that 316SS specimen was extensively pitted. The frequency distributions of pit diameters as well pit depths were observed to be highest at 10-20 μm and 5-10 μm, respectively. However, pits with as large as 70-80 μm diameter and as deep as 20-25 μm too were observed. No pits were observed in case of 316LN even after 30 days of exposure, an observation that corroborates well with the stable R _N values. Thus, in the present investigation, the long-term tests using EN technique coupled with CLSM studies conclusively prove that many unstable pits initiated in 316SS turn into stable ones resulting in insidious localized corrosion attack whereas the unstable pits initiated in 316LN get passivated in the simulated coastal environment.     

316L不锈钢在模拟体液中的腐蚀行为

目的研究316L不锈钢生物医用材料植入体内初期的表面行为。方法在模拟体液中,采用浸泡实验,表征了316L不锈钢浸泡不同时间的表面形貌、润湿性及耐腐蚀性。结果白光干涉测试结果表明,样品表面粗糙度随浸泡时间的延长而变大。浸泡1 d后,在样品表面出现大量无规则的腐蚀坑,腐蚀坑内出现金属的溶蚀。润湿性测试结果显示,随浸泡时间的延长,316L不锈钢的接触角减小,亲水性增强,表面能增加。电化学测试表明,浸泡1周后,316L不锈钢的自腐蚀电流为浸泡前的3倍多,腐蚀速度增大,耐腐蚀性变差。结论在模拟体液中,316L不锈钢表面存在局部腐蚀,材料的表面形貌、成分、润湿性及耐腐蚀性均发生改变。     

锻造态316LN不锈钢在模拟压水堆一回路水中的初期氧化行为

利用扫描电镜 (SEM)、X射线光电子谱技术 (XPS)、和X射线衍射 (XRD) 技术,分析了国产锻造态316LNSS在加氢高温高压水中浸泡480 h后表面氧化膜的形貌和化学成分。结果表明,氧化膜最外层主要分布两种不同尺寸的氧化物颗粒,大尺寸氧化物 (~1 mm) 分布较为稀疏,而小尺寸氧化物 (200~300 nm) 分布非常紧密;锻造态316LNSS表面形成外层富Fe、内层富Cr的双层结构氧化膜,外层氧化膜主要由Fe₃O₄和少量氢氧化物 (Ni(OH)₂ 和CrOOH等) 组成,内层氧化膜主要由富Cr尖晶石结构氧化物组成。同时讨论了316LNSS在模拟压水堆一回路水中的氧化机制。     

316LN不锈钢管状试样高温高压水的腐蚀疲劳行为

设计了一种管状疲劳试样,高温高压水流经试样内部,试样外部与空气接触。利用管状试样研究了316LN不锈钢高温高压水腐蚀疲劳性能,重点关注了应变速率对其疲劳性能的影响。实验结果表明,高温高压水环境降低了316LN不锈钢的疲劳强度,且疲劳寿命随应变速率降低而降低;管状试样与标准棒状试样获得的疲劳寿命相差不大,表明利用管状试样研究核电结构材料高温高压水环境疲劳性能是合理可行的。在低应变速率条件下,疲劳裂纹源区域为典型的扇形花样,呈现准解理开裂特征。疲劳裂纹扩展区为典型的疲劳辉纹特征。疲劳裂纹萌生阶段高温高压水环境效应更加显著。同时讨论了316LN不锈钢在高温高压水环境中的疲劳损伤机理。     

针对316LN不锈钢动态再结晶模型的DEFORM二次开发

根据已知的316LN不锈钢的动态再结晶模型,对DEFORM数值模拟软件的微观组织部分进行了二次开发,预测316LN热塑性变形过程中动态再结晶组织的体积分数和晶粒平均尺寸的变化过程,使热塑性变形过程的有限元变形一传热一组织演化耦合分析功能得到了增强。最后得出的模拟结果和实验结果能够很好的吻合,这说明二次开发是成功的,为以后对锻件的组织优化和控制奠定了理论依据。     

Tribocorrosion Behavior and Degradation Mechanism of 316L Stainless Steel in Alkaline Solution: Effect of Tribo-Film

Tribocorrosion behavior and degradation mechanism of 316L stainless steel (SS) in alkaline solution were studied. The SS was worn in 0.1 mol/L NaOH solution with di? erent potentials to investigate the synergism between wear and corrosion. The SS showed larger material loss at a cathodic potential of - 0.8 V and lower material loss at anodic potential when compared with that under pure wear condition. This was inverse when compared with that in other corrosive media,such as H ₂ SO     

316LN高温热变形行为与热加工图研究

通过Gleeble热模拟实验机在1000~1200℃,应变速率为0.01~10 s~(-1)条件下的近等温热模拟压缩实验,建立了316LN双曲正弦的流动应力预测模型及其热加工图。该流动应力预测模型考虑了实验过程中塑性变形和摩擦引起的温升,对流动应力进行了修正,考虑应变对流动应力预测模型参数的影响,获得了统一流动应力预测模型,模型预测值与实验值的相关系数为0.992,平均相对误差为4.43%;热加工图基于Prasad动态材料模型分别获得了不同应变速率、温度条件下的能量耗散率和失稳系数;分析了应变量、温度和应变速率对于能量耗散率和失稳系数的影响。结果表明:实验条件下最大能量耗散率值为0.38,且高应变速率下失稳,并通过显微组织分析对热加工图进行了验证。     

外加电位对316L不锈钢在硼酸溶液中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸 (SSRT) 实验,结合不同扫描速率下的动电位极化曲线,对316L不锈钢在动电位极化曲线不同区下的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性以及腐蚀机理进行了研究。通过断口的SEM形貌进一步分析了316L不锈钢在硼酸溶液中的应力腐蚀开裂机理。结果表明,在近中性硼酸溶液环境下,外加电位对应力腐蚀开裂敏感性具有一定影响;当外加电位处于钝化区和过钝化区时,其SCC机制是由阳极溶解控制,且随着电位的升高其SCC敏感性增大;外加电位为-600 mV时,开裂机制为氢致开裂,此时316L不锈钢有最大SCC敏感性。     

316NG不锈钢在高纯水环境中的腐蚀行为

通过腐蚀失重试验,获得了316NG不锈钢在高纯水环境中的腐蚀失重曲线及均匀腐蚀速率;采用XPS、XRD、SEM等手段对腐蚀产物的组成元素、物相、形貌进行了分析。结果表明:316NG不锈钢在高纯水环境中的平均腐蚀速率为0.05mm/a,远小于304NG不锈钢和321不锈钢的;腐蚀产物膜主要以耐蚀性强的磁铁矿Fe_3O_4、尖晶石类氧化物FeCr_2O_4和NiFe_2O_4、镍和铬氧化物及氢氧化物等形式存在,且(铬+镍)与铁的原子比高于基体的,说明316NG不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。     

Corrosion Behavior of Sintered 316L Stainless Steel Fibre Porous Felt

烧结金属纤维多孔材料是一种优质高效新型功能材料。通过浸泡试验、动电位极化扫描、金相分析及SEM扫描电镜等试验对316L不锈钢纤维多孔材料的腐蚀机理进行了系统的研究。研究发现:晶界腐蚀和蚀坑对材料的腐蚀过程均有影响;纤维烧结点处比纤维杆处耐蚀;随着孔隙率的增大,纤维毡的腐蚀失重量增大,腐蚀程度更严重。     

316L不锈钢纤维在硫酸中的腐蚀行为

采用失重法对316L不锈钢纤维在不同浓度和温度硫酸介质中的腐蚀行为进行了研究,应用SEM对试样的腐蚀形貌进行了观察,利用EDS对试样表面腐蚀产物进行了分析.结果表明:在60℃和70℃的温度下,316L不锈钢纤维的腐蚀速率在30%～40%的硫酸浓度下呈现峰值,之后随硫酸浓度的增加而减小;60℃以下,腐蚀速率变化很小,60℃以上,腐蚀速率随温度迅速增大.SEM观察发现腐蚀速率较低时,试样表面凸起增多;反之,则凸起几乎全部消失,表面覆盖物增加.成分分析显示:Cr在硫酸中含量几乎不变,Ni的含量减少.     

316LN奥氏体不锈钢波动管超声检测无底波原因分析及改善

对316LN奥氏体不锈钢波动管超声检测无底波的原因进行了分析,确定晶粒状态后对锻件进行了均质热处理来改善组织性能,从而有效实施产品超声检测。     

316不锈钢摩擦磨损性能研究

以316不锈钢为研究对象,采用火花直读光谱仪检测316不锈钢的基本成分,利用高温真空硬度计对316不锈钢不同温度下的维氏硬度进行测试与分析,采用金相显微镜对316不锈钢的组织结构进行分析。分别以GCr15钢、440C钢、316不锈钢、304不锈钢球为摩擦副,与316不锈钢圆盘在万能摩擦磨损试验机上进行球盘摩擦实验。结果表明:干摩擦条件下,316不锈钢的表面耐磨性能优于304不锈钢,弱于GCr15钢与440C钢。316不锈钢与GCr15钢的高温摩擦实验表明:316不锈钢的耐磨性能随摩擦温度的升高逐渐降低。温度的升高导致316钢组织变软,以致加剧试样与摩擦副之间的黏附黏着,导致严重磨损。     

316L不锈钢在高含氯离子乙二醇中的腐蚀行为

采用失重法实验研究了温度、Cl-浓度对316L不锈钢腐蚀动力学行为的影响;实验判别了316L的晶间腐蚀倾向.结果表明:在C1-质量浓度为36 516 mg/L,Fe3+质量浓度为776 mg/L的情况下,316L的腐蚀速率随温度的升高而增大,温度超出60℃时腐蚀速率迅速增大,120℃时腐蚀速率达到最大值0.0781 m...     

316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为

综述了316L奥氏体不锈钢应用过程中的腐蚀行为,包括晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀、环烷酸腐蚀、大气腐蚀和海水腐蚀。同时介绍了合金元素Mo、N和Al,以及电解质类型、温度、浓度等因素对其腐蚀行为的影响。最后讨论了应用中存在的问题,并对未来的发展做了一些展望。     

模拟压水堆一回路条件添加Pt技术研究

采用SEM,XPS,XRD和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法并结合线性极化曲线研究了模拟压水堆一回路加氢水化学条件下预氧化的316LN不锈钢表面沉积贵金属Pt的方法及其对材料电化学行为的影响。结果表明,预氧化实验中,材料表面形成了双层氧化膜,外层为富Ni层,内层为富Cr层,与反应堆实际运行中材料表面产生的氧化膜结构和成分相似;在模拟热停堆实验条件下,用Na2Pt(OH)6配制含Pt量为0,10,50和100μg·kg-1的溶液能够在316LN材料表面沉积达到目标要求的Pt。电化学实验结果表明,Pt沉积量越多,材料的腐蚀电流密度变化越小,腐蚀电位急剧降低,说明材料抗腐蚀性能提高。     

核级316NG控氮奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为

采用电化学测试法、点腐蚀试验法、盐雾腐蚀试验法和慢应变速率测试法,分别对比研究了核级316NG控氮奥氏体不锈钢和321奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜、光学显微镜等分别观察腐蚀后不锈钢的表面形貌。结果表明:316NG和321不锈钢晶间腐蚀再活化率分别为3.83%和4.47%,点腐蚀速率分别为10.74g/(m2·h)和45.97g/(m2·h),盐雾腐蚀速率分别为2.14×10-2 g/(m2·h)和12.32×10-2 g/(m2·h),应力腐蚀开裂敏感指数分别为0.078和0.10;316NG不锈钢中N和Mo元素提高了其耐局部腐蚀性能,因此其耐局部腐蚀性能均优于核电站结构材料321不锈钢的。     

温度对316L不锈钢在油田污水中点蚀行为的影响研究

通过动电位极化以及SEM分析对316L不锈钢在不同温度油田污水中的腐蚀行为进行了研究,同时利用点缺陷模型(PDM)解释了不锈钢的点蚀行为。结果表明,随着温度的升高,点蚀敏感性增加,点蚀电位降低。通过PDM分析了点蚀电位与电势扫描速率平方根在不同温度下的实验结果。PDM结合竞争性吸附理论和在钝化膜/溶液界面处阳离子空位生成机理成功地解释了本文的结果。     

固溶温度对316LN不锈钢组织及力学性能的影响

用金相显微镜、SEM、拉伸、冲击试验机等研究了固溶温度对316LN不锈钢组织及力学性能的影响.结果表明,固溶温度对316LN不锈钢影响显著,随固溶温度升高晶粒尺寸增大,强度降低,塑性保持相对稳定,抗冲击性能提高,且冲击断口均显示为颜色灰暗的塑性韧窝形貌,经1050℃固溶处理后的强塑性匹配较好,抗冲击性能优良,晶粒度达到7级以上.