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。     

高氮奥氏体不锈钢与316L不锈钢的冷变形行为研究

以一种含氮量达1.0%(质量分数)的高氮奥氏体不锈钢N10和316L不锈制为研究对象,通过在室温下对这两种材料施加不同的压缩变形量,研究了两种材料变形后的显微组织、真应力-真应变曲线和显微硬度.结果表明,两种材料在冷变形量小于20%时,机械孪晶和滑移共同参与变形.随变形量增加至50%,316L的变形方式过渡到以滑移为主,而高氮钢中机械孪晶和滑移仍共同参与变形.高氮奥氏体不锈钢在变形过程中不发生马氏体相变,表明其具有较高的结构稳定性;而316L中有马氏体形成.高氮不锈钢的固溶态强度、硬度和加工硬化系数均显著高于316L,冷变形可大幅提高两种材料的强度.两种材料的显微硬度均与晶粒取向有明显相关性,晶粒取向对显微硬度的影响大于变形不均匀性的影响.对高氮不锈钢表现出的优异性能的机制进行了分析和讨论.     

316L和316LN奥氏体不锈钢的低温疲劳性能

<正> 奥氏体不锈钢是核聚变反应堆的理想材料。普通的316L奥氏体不锈钢,经固溶处理后获得完全的奥氏体组织,但力学性能不是太好。S.Degallaix等指出,氮的合金化能明显提高316L钢的室温和高温下的单调及循环性能。J.B.Vogt等人作了氮和温度对316L钢疲劳性的影响的试验,来说明低周疲劳和疲劳裂纹扩展时,其宏观性能与显微组织之间的关系。低周疲劳和疲劳扩散试验及其结果分析如下。     

316L奥氏体不锈钢的高温流变行为

为建立能准确描述316L不锈钢流动特性的本构模型并合理制定其热成形工艺参数,采用圆柱试样在Gleeble-3500热模拟试验机上对316L奥氏体不锈钢进行等温压缩变形试验,研究316L不锈钢在变形温度为900℃~1 100℃、应变速率为0.01s-1~2s-1条件下的流变行为,建立其热变形本构方程。结果表明,变形温度和应变速率对流变应力有明显影响,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率的增加而升高。建立了材料常数α,n,lnA,及应变激活能Q与应变之间的非线性关系;316L不锈钢的热变形行为可用包含Arrhenius项考虑应变、应变速率及温度影响的本构方程描述。通过相关系数r、平均相对误差(AARE)对本构方程的准确性进行分析,结果表明,该方程可以准确预测316L不锈钢的高温流变行为。     

化学成分对316L奥氏体不锈钢组织及变形行为的影响

利用万能试验机对不同镍当量(Nieq)的316L不锈钢热轧钢板进行常温单轴拉伸试验,借助扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其拉伸变形前后的微观组织进行观察,探索镍当量对316L不锈钢微观组织及性能的影响规律。结果表明,固溶态试验钢的组织均为奥氏体组织及少量高温δ相,强度随Nieq的升高而降低,塑性和韧性随Nieq升高而增加;拉伸断口均呈韧性断裂特征,且随Nieq的提高,韧窝的数量减少,韧窝尺寸增加;TEM显示,变形后的试验钢均未发生马氏体相变,Nieq较低时,变形量大的地方位错密度高,发生位错交互作用,局部有形变孪晶生成,且随着Nieq的增加,形变孪晶密度增大,出现相互交叉、阻滞。     

激光喷丸强化对电化学充氢316L奥氏体不锈钢振动疲劳性能的影响

研究了激光喷丸强化对电化学充氢316L奥氏体不锈钢振动疲劳性能的影响.测试分析了不同激光功率密度喷丸316L不锈钢充氢试样的残余应力、显微硬度和微观组织结构,并对比研究其振动疲劳寿命和断口形貌.结果 显示,激光喷丸诱导材料表层位错密度增加,并有效细化晶粒,抑制了氢原子的入侵,同时复杂晶界和高密度位错增殖结构阻碍了氢原子...     

316L不锈钢在温变形条件下的应变诱导马氏体行为

利用光学显微镜、扫描电镜在不同尺度对样品进行组织观察,通过X射线衍射进行马氏体含量分析,通过SEM、TEM结合组织观察分析试样的变形机制,研究了温变形对316L奥氏体不锈钢应变诱导马氏体含量和显微组织的影响。结果表明,316L不锈钢经温轧变形后,既有板条状马氏体,也有位错型马氏体。200℃下80%的变形量,会导致58. 23%的应变诱导马氏体生成。当变形量为80%时,400℃的变形温度相比于室温变形,其马氏体含量从约64%降低到了约19%。     

动态应变时效对316L不锈钢疲劳蠕变行为的影响

对热轧态和动态应变时效预变形态的316L奥氏体不锈钢进行了550℃下不同加载水平的疲劳蠕变实验.与热轧态相比,在应力控制的疲劳蠕变循环过程中,动态应变时效表现为位移的突然阶跃现象;动态应变时效预变形处理能有效地减小材料的循环应变幅度,提高材料的强度,推迟材料中出现位移阶跃现象的循环周次,延长材料的疲劳蠕变寿命.     

奥氏体不锈钢AISI 316L腐蚀试验研究

在精对苯二甲酸(PTA)生产中,选取干燥机BM302壳体常用材料奥氏体不锈钢AIS316L为研究对象,在醋酸环境中,对AISI 316L受Br-及Cl-作用的电化学极化试验和电化学阻抗试验进行腐蚀性试验研究。试验结果表明,Br-或Cl-浓度的增加都会导致AISI 316L不锈钢腐蚀速率增加、击穿电位降低、腐蚀反应电阻减小,导致其耐腐蚀性能下降,腐蚀加剧。为PTA设备腐蚀的现场监测和设备维护提供参考依据。     

固溶热处理对316L奥氏体不锈钢性能的影响

为进一步研究固溶热处理工艺对316L低碳奥氏体不锈钢性能的影响,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子万能试验机等设备研究了不同固溶热处理工艺条件下316L不锈钢的显微组织和力学性能。结果表明：在1 080～1 150℃固溶温度和60～300 min固溶时间范围内,随着固溶热处理温度的升高、固溶热处理时间的延长,316L奥氏体不锈钢强度降低,伸长率增大,硬度值整体变化不大,冲击功呈上升趋势;316L奥氏体不锈钢组织中小角度晶界和大于45°的大角度晶界占比相对较大,大角度晶界能阻碍裂纹扩展,小角度晶界能降低界面能,对316L奥氏体不锈钢的强化产生积极作用;采用1 080℃、60 min固溶热处理后,316L奥氏体不锈钢的屈服强度为264 MPa,抗拉强度为553 MPa,伸长率为61%,布氏硬度值为141HBW,20℃冲击功可达306 J,晶间腐蚀性能合格,综合性能优异。     

316L奥氏体不锈钢高温拉伸时的动态应变时效

在300～700℃,以应变速率为2×10-4 s-1对316L不锈钢进行拉伸试验,探索其中的动态应变时效现象及其规律.结果表明,316L奥氏体不锈钢在动态应变时效温度区间并没有出现屈服应力平台,在450～700℃既有正常的Portevien-Le Chatelier effect (PLC)效应,也有反PLC效应;锯齿形成的有效激活能为254k J/mol;扩散着Cr等置换型溶质原子与运动位错之间的交互作用使材料出现动态应变时效,导致锯齿流动行为.     

Cl–对冷变形316L奥氏体不锈钢在H2S环境下应力腐蚀的影响

目的研究H2S环境下不同Cl^-浓度对冷变形316L奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响,探究Cl^-造成影响的原因,为不锈钢安全服役提供理论数据。方法采用力学方法研究了冷变形316L奥氏体不锈钢的力学行为,通过计算延伸率损失表征材料的应力腐蚀敏感性,通过电化学手段表征了点蚀电位。最后为了研究点蚀与基体中氢含量的关系,进行了扩散氢含量的测试,通过测量试样的扩散氢含量,进一步理解应力腐蚀行为。结果随着Cl^-浓度的增加,316L奥氏体不锈钢的延伸率损失逐渐增大,应力腐蚀敏感性增强。断口形貌从杯状的等轴韧窝转变为解理型脆性断裂。动电位极化测试表明,Cl^-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低,直至–0.0228V,试样更容易发生点蚀。扩散氢含量的测量进一步显示了点蚀坑的存在促进了氢进入到金属内部。结论 Cl^-对316L奥氏体不锈钢在H2S环境中的应力腐蚀行为有重要影响,随着Cl^-浓度的增加,应力腐蚀敏感性增强,结合点蚀电位的测量结果,可能是由于Cl^-破坏金属表面的钝化膜,产生点蚀坑,裂纹形核并扩展,同时点蚀坑还促进了氢进入金属内部,应力腐蚀敏感性增强。     

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。     

316L奥氏体不锈钢压力容器的焊接

某厂委托我厂制作以下 316L不锈钢压力容器 :洗涤器 2台 ,规格80 0mm× 5 0 0 0mm× 8mm ,设计压力0 .8MPa,Ⅰ类压力容器 ;过滤器 2台 ,规格70 0mm× 20 0 0mm× 8mm ,设计压力 1.1MPa ,Ⅱ类压力容器。我厂初次接触 ,为保证焊接质量 ,制定出了如下焊接工艺。1　焊接方法及材料根据 316L钢的特点及板厚 ,选用手工电弧焊焊接 ,电源极性为直流反接。选用E316L - 16 (A0 2 2 )焊条 ,直径3.2mm。2　坡口形状及尺寸为了使焊缝熔合良好及便于操作 ,采用V形坡口 ,用刨边机加工。由于电流较小 ,钝边稍留小一些 ,便于熔透 ,其尺寸如图 1所示…     

电弧功率对MIG电弧增材制造316L奥氏体不锈钢组织及力学性能的影响

采用大功率MIG电弧热源熔化沉积316L奥氏体不锈钢金属焊丝制备试样,研究电弧功率对成形试样组织、力学性能以及断裂行为的影响并分析其机理,为高效、低成本电弧增材制造大型金属构件提供技术基础和理论依据. 结果表明,大功率MIG电弧增材制造316L奥氏体不锈钢内部形成柱状晶并生成δ相和σ相呈蠕虫状分布在γ基体中. δ相分布在晶内和晶界起强化作用. 随着电弧功率从3 763 W增加8 400 W,316L试样晶粒尺寸变大,δ相含量减少而σ相含量增加,使得材料抗拉强度从578 MPa降低到533 MPa,屈服强度从310 MPa降低到235 MPa,断后伸长率从53%降低到44%,断面收缩率从67%下降到60%. 当电弧功率增加到8 400 W时,在晶界上形成较多的σ相,试样断裂模式由较低功率时的穿晶韧窝断裂转变为沿晶韧窝断裂.     

拉保持对316L奥氏体不锈钢焊接接头低周疲劳循环应力响应及损伤机制的影响

在873 K温度下对316L奥氏体不锈钢母材和焊缝分别进行连续和拉保持低周疲劳试验,使用光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)对试样位错微观结构和裂纹扩展形貌进行观察,分析拉保持对母材和焊缝低周疲劳循环应力响应及损伤机制的影响.结果表明,母材在连续和拉保持低周疲劳试验初期都发生循环硬化,焊缝在连续低周疲劳试验中发生连续循环软化,而在拉保持试验后期则出现明显循环稳定阶段;母材和焊缝试样拉保持低周疲劳寿命低于其连续低周疲劳寿命;母材和焊缝在连续低周疲劳试验中裂纹主要以穿晶方式扩展,而在拉保持试验中焊缝是以沿晶或混合方式扩展.     

316L奥氏体不锈钢在海水中的耐蚀性研究及计算机辅助分析

研究了温度和海水浓缩度对316L不锈钢在海水中腐蚀性的影响,提出了延长试样寿命的方法。结果表明,温度和浓缩度的增大都使钢的耐腐蚀性能下降,但是温度的影响更大,所以可通过降低温度的方法延长试样的寿命。     

316L不锈钢在模拟人体体液中腐蚀疲劳裂纹的产生和扩展

研究了人工关节常用材料316L不锈钢在人体模拟体液（Hank’s溶液）中腐蚀疲劳裂纹的产生和扩展过程。结果表明，材料在该溶液中具有孔蚀倾向；遭受侵蚀的晶界具有应力集中的缺口效应，在疲劳应力和腐蚀介质的联合作用下产生了腐蚀疲劳裂纹；腐蚀疲劳裂纹的扩展至沿晶伴穿晶的混合型扩展。     

316L奥氏体不锈钢QPQ盐浴复合处理后的显微组织分析

采用逐层X射线衍射和扫描电镜研究了316L奥氏体不锈钢经QPQ盐浴复合处理后的显微组织.结果表明,渗层组织由表面约10 μm 厚的Fe3O4和ξ-Fe2N混合层组成,最内层为含氮扩展奥氏体(S相),在混合层和S相之间为γ′-Fe4N相.在距离表面约10 μm的地方,氧含量较高;随着厚度增加并超过10 μm时,氧浓度急剧下降,而N浓度随着厚度的增加在约10 μm的厚度处达到峰值,之后急剧下降再稍稍升高.