某井G105钻杆开裂失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、金相分析、力学性能测试、扫描电镜和能谱分析等方法,对某井发生批量开裂的G105钻杆进行了分析。结果表明:该批钻杆硬度达到33 HRC,远高于NACE MR 0175-2009对抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)材料最高硬度要求值22HRC,钻杆的硫化物应力腐蚀开裂敏感性较高;钻杆开裂主要为硫化氢应力腐蚀而导致的脆性开裂,同时井底存在的CO2和Cl-加速了其腐蚀进程。建议在含有H2S气体的环境下使用抗硫钻杆进行作业,从而有效防止钻杆发生硫化氢应力腐蚀开裂。     

奥氏体不锈钢压力管道的应力腐蚀开裂及预防

在化工领域,输送腐蚀性介质的压力管道常用的材料为奥氏体不锈钢,而应力腐蚀开裂是奥氏体不锈钢压力管道最主要的失效方式。该文主要对奥氏体不锈钢压力管道应力腐蚀开裂的机理、主要影响因素及预防措施进行了分析讨论。分析发现:奥氏体不锈钢压力管道应力腐蚀开裂机理根据输送介质的不同可分为氢致应力腐蚀开裂和"滑移-溶解-断裂"模型;其腐蚀速率主要受拉应力、输送介质腐蚀性、运行温度、氢元素、输送介质对管壁的冲蚀等因素的影响;可通过采取合理选用材料及焊条、优化焊接工艺、避免产生应力集中点、防止腐蚀溶液富集、改变输送介质成分及运用阴极保护法等措施减缓应力腐蚀开裂的发生。     

NK-HITEN610U2钢板及其焊接头抗H_2S应力腐蚀开裂性能

NK-HITEN610U2钢板已在我国用于液态烃球罐,由于液体烃中常含有水分和硫化氢,该材料在湿硫化氢环境中的耐蚀特性尚不明确.对采用回火焊道的焊接接头,经恒负荷拉伸、恒应变、焊接约束试板、氢诱导开裂、断裂韧性等试验和断口分析,对该钢板及其焊接接头在湿硫化氢环境中的抗H2S应力腐蚀开裂(SSC)性能进行了系统研究.发现其因母材中存在夹杂物偏析而对氢诱导裂纹(HIC)敏感,未经热处理的焊接接头,临界开裂应力指数Sc值小于10,材料在H2S介质中的临界应力强度因子KISCC值38 MPa·m-1/2,对SSC有一定的敏感性,认为用该材料在湿硫化氢环境中存在发生SSC的危险.据此,提出了球罐的检验和监控措施.     

某电厂316L不锈钢输氨管腐蚀开裂原因

某电厂316L不锈钢输氨管道在运行过程中发生开裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法分析了管道开裂的原因。结果表明：管道裂纹由内壁向外壁扩展,呈穿晶开裂特征,裂纹呈树枝状形貌,符合应力腐蚀开裂特征;腐蚀产物中存在Cl元素,在拘束拉应力和腐蚀介质的共同作用下,管道发生了应力腐蚀开裂。     

7A52铝合金焊接件应力腐蚀性能评价

应用慢应变速率拉伸应力腐蚀实验方法和恒载荷拉伸应力腐蚀实验方法评价了7A52铝合金焊接试样的应力腐蚀(SCC)敏感性,并对断口微观形貌进行了分析.结果表明:使用5A56焊丝,采用金属焊条惰性气体焊接(MIG)工艺双面焊制成7A52焊接件应力腐蚀敏感性比较低,具有较好的抗应力腐蚀开裂性能;但当使用环境温度较高、施加应力大于90％σp0.2时,也有可能发生应力腐蚀开裂.断口微观分析表明焊接部位普遍存在气孔;高温或高应力下产生SCC开裂的断口存在明显的二次裂纹,并且随着应力水平的增加,二次裂纹增大.     

电流互感器铝合金法兰开裂失效分析

某福建沿海地区用于电流互感器的铝合金法兰发生多处开裂,采用宏观检验、化学成分分析、金相分析、扫描电镜以及能谱分析等方法对该法兰开裂原因进行了分析。结果表明:法兰开裂均起始于螺栓孔处,为在腐蚀介质和应力共同作用下发生的应力腐蚀开裂;法兰螺栓扭紧力高、服役环境氯离子含量高以及法兰所用铝合金材料应力腐蚀开裂敏感性高等是造成该法兰开裂的主要原因。最后针对法兰开裂原因提出了预防措施。     

飞机座舱盖玻璃开裂原因分析

某型飞机的座舱盖前弧端面出现一条穿透性裂纹,其边缘粘接位置出现若干条微裂纹。采用目视、体视显微镜和扫描电镜对裂纹外观和断口进行宏观、微观观察,沿航向取样进行抗拉强度和拉伸模量测试。结果显示:穿透性裂纹断口上同时存在疲劳弧线和应力-溶剂腐蚀形貌,其它微裂纹断口上仅存在疲劳弧线,未见应力-溶剂腐蚀形貌,表明裂纹先发生疲劳开裂,后产生应力-溶剂腐蚀;座舱盖的抗拉强度明显下降,远小于航空材料手册中相同牌号和相应厚度有机玻璃的典型值。综合分析,座舱盖发生疲劳开裂,主要与其抗拉强度下降有关。     

催化裂化装置用波纹管材料的耐蚀性能研究

对固溶态与冷作态的Incoloy800H、Inconel625、B 315、FN 2和3165种波纹管材料的试样在H2SXO4(连多硫酸)及H2SXO4+15%NaCl溶液中进行了应力腐蚀开裂敏感性测定。结果表明:在H2SXO4中,只有Incoloy800H材料的试样发生了应力腐蚀开裂,且固溶态试样发生开裂的时间较冷作态长,其它材料试样均未发生应力腐蚀开裂。除Incoloy800H外的材料在15%NaCl+H2SXO4溶液中继续浸泡一定时间,试样仍未发生应力腐蚀开裂,但有点蚀现象产生,且同种材料冷作态的抗点蚀的能力优于固溶态的,不同材料的抗点蚀能力,依次为Inconel625、B 315、FN 2和316,逐渐降低。     

制冷压力容器用材在液氨中应力腐蚀研究

本文通过慢应变速度应力腐蚀试验，研究制冷压力容器用材16MnR、Q235-C、20R三种材料焊接接头在液氨中的应力腐蚀行为，评定其在液氨中发生应力腐蚀开裂的敏感性。     

7B04铝合金应力腐蚀敏感性研究

利用慢应变速率拉伸应力腐蚀实验方法研究7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。研究温度、腐蚀介质、电化学极化对应力腐蚀敏感性的影响,结果表明:随温度的升高7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性增强;溶液的腐蚀性越强,7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性越大;无论是阳极极化还是阴极极化都会增加7B04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。     

镁合金的应力腐蚀开裂:机理、影响因素、防护技术

随着节能、环保要求的日益提高,环境友好型结构材料的开发及应用受到越来越高的关注。镁合金由于对环境污染小、可回收利用率高等优点而极受世人青睐,成为21世纪最具发展前景的商用轻质材料,被广泛应用于航空航天、计算机、通讯等工业领域。然而,镁合金在应用过程中暴露出许多问题。由于镁活泼的化学性质导致镁合金在服役环境下极易受到腐蚀,例如在潮湿大气、海洋、含硫气氛中都能使镁合金发生点蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀等,使得镁合金结构件的整体或局部受到破坏。特别是在腐蚀和外力的双重作用下,镁合金将发生应力腐蚀开裂,导致结构件发生脆断。近年来,由于镁合金应力腐蚀开裂引起的结构失效案例逐年上升,造成了巨大的经济损失。目前,关于镁合金应力腐蚀开裂的研究主要集中于机理、影响因素和防护措施等方面。国内外学者相关研究表明,镁合金应力腐蚀开裂的机理总体上主要分为阳极溶解和氢脆两种理论,其中滑移溶解和氢局部增塑分别为两种理论的主流观点。但由于镁合金材料、服役环境的多样性以及力学、电化学腐蚀行为的复杂性,现有理论机理缺乏普遍适用性,且部分缺少直接实验验证,急需进一步系统研究。镁合金抗应力腐蚀性能受到镁合金服役环境、镁合金本身的加工工艺以及镁合金中的合金元素等诸多因素的影响。因此,依据应力腐蚀机理,结合影响因素,通过合理添加合金元素开发出新的镁合金,镁合金表面激光冲击改性或表面涂层,镁合金热处理、变质处理等方法都能够很好地降低镁合金应力腐蚀开裂的敏感性。特别是添加稀土元素,例如铒、铈等,能够使得镁合金组织优化,且能形成新的稀土相,对降低其应力腐蚀开裂敏感性的效果显著。本文系统归纳了镁合金应力腐蚀开裂的研究进展,分别对镁合金应力腐蚀开裂机理、影响因素以及其防护措施进行了论述,着重介绍了近十年来国内外的相关研究成果,并提出了镁合金应力腐蚀开裂领域未来的研究方向以及亟待解决的问题。     

解吸塔塔体裂纹成因分析

对解吸塔塔体裂纹的分布,形态进行了宏观观察与分析,并借助光学金相,扫描电镜,能谱仪对裂纹及断口进行了微观分析.结果表明,解吸塔塔体裂纹是由介质中的H2s引起的应力腐蚀开裂.     

磁屏表面裂纹分析

本文对磁屏外表面的轴向开裂进行了分析。结果表明，该表面开裂为应力腐蚀开裂。其原因是磁屏表面存在较大的切向拉应力，从而在酸洗过程中产生了应力腐蚀开裂。对冲压后的磁屏采用消除应力退火，随后再酸洗，未发生表面轴向开裂。     

V7002罐封头开裂原因分析

国内现有最大克劳斯硫回收装置的V7002罐封头发生开裂,对该罐开裂原因进行了分析。该封头存在三种开裂：容器内硫化氢产生氢原子向钢中扩散并聚集形成氢鼓泡;不同层面上的相邻氢鼓泡裂纹在内压下相互连接,形成氢致开裂,和氢鼓泡同为内部开裂;在内压下鼓泡位置产生拉应力,在拉应力和湿硫化氢环境下发生硫化物应力腐蚀开裂,为外部开裂。介绍了检验方法和通过改善材料和防腐工艺避免开裂方法。     

F304不锈钢阀门卸压杆断裂原因分析

通过宏观检验、金相检验和断口分析等方法,对F304不锈钢截止阀卸压杆断裂的原因进行了分析。结果表明:卸压杆发生了应力腐蚀开裂,裂纹起源于杆中心孔内壁并向材料中扩展;开裂的原因是卸压杆冷加工成形后未进行高温固溶处理,奥氏体不锈钢中存在大量形变诱发马氏体组织,同时天然气中存在硫等腐蚀性物质,导致氢脆型应力腐蚀,最终造成卸压杆断裂。     

304不锈钢低温分离器开裂原因分析

采用残余应力检测、常规力学性能试验以及金相分析等方法对304不锈钢低温分离器的封头开裂原因进行分析。结果表明,开裂是由应力腐蚀引起的;其原因是工作介质中有含量较高的硫,而封头一筒体对接环焊缝区域存在的残余应力促使开裂的发生。     

液氨储存罐304不锈钢法兰连接螺栓断裂失效分析

某火电厂液氨储存罐上方气氨出口气动阀上的304不锈钢法兰连接螺栓在服役过程中发生断裂,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备,从显微组织、断口、硬度、拉伸性能等方面分析了该304不锈钢螺栓断裂失效的原因。结果表明:螺栓失效模式为应力腐蚀开裂;螺栓材料成分不合格(高碳、低铬),导致合金的耐蚀性能大幅降低,晶间应力腐蚀倾向增加;螺栓服役环境为紧邻海岸的海洋大气,空气中氯离子含量较高,螺栓在服役过程中表面易于发生腐蚀,在预紧力、气氨出口气动阀工作过程中产生的拉应力和氯离子的共同作用下裂纹快速沿晶扩展,直至断裂失效;此外,螺栓内部存在较多铸造缺陷,会显著降低合金的力学性能,在发生腐蚀破坏的情况下,使螺栓出现过早断裂失效。     

矩形脉动真空灭菌器内腔开裂原因

某医院矩形脉动真空灭菌器内腔发生开裂事故,通过宏观分析、金相检验和光谱分析等方法,结合工作介质,对内腔开裂的原因进行了分析。结果表明:灭菌器内腔与加强筋不连续焊接处存在焊接残余应力,且靠近内腔弯折处存在局部应力集中现象;灭菌器内腔的工作介质中含有氯离子,而氯离子水溶液是300系列不锈钢发生应力腐蚀开裂的敏感介质。灭菌器内腔在焊接残余应力、含氯离子介质等因素的综合作用下发生起始于靠近内腔弯折的焊接起始处的应力腐蚀开裂。     

T3紫铜输油管断裂原因分析

某电厂用T3紫铜输油管使用约半年时间发生断裂失效。采用宏观检验、断口微观分析、能谱分析、金相检验的方法,对该紫铜输油管的断裂原因进行了分析。结果表明:输油管的断裂类型属于应力腐蚀开裂;管内的长效润滑油中含有应力腐蚀敏感介质硫和氯元素,且输油管弯曲部位存在较大拉应力,导致该紫铜输油管发生应力腐蚀开裂。     

7xxx系铝合金应力腐蚀的控制

综述了7xxx系铝合金的应力腐蚀开裂机理(Stress corrosion cracking)与影响因素。应力腐蚀开裂机理主要有阳极溶解理论、氢致理论与"相变-Mg-H"理论。适当的固溶工艺与时效工艺可以提高铝合金的抗应力腐蚀性能;铝合金的应力腐蚀开裂敏感性随水蒸气中氧含量的增加而提高,含有Cl-、Br-和I-的水溶液会加快铝合金的应力腐蚀开裂的裂纹扩展速率。