核级不锈钢高温水腐蚀疲劳机制及环境疲劳设计模型

通过模拟核电高温高压循环水腐蚀疲劳实验,研究了国产核级不锈钢的环境疲劳损伤行为与失效机制;评价了影响不锈钢高温高压水疲劳寿命的环境和载荷等因素,建立了一个植入环境损伤效应的疲劳设计模型,给出了便于工程应用的核级不锈钢的环境疲劳设计曲线.     

Sn粘附的304不锈钢应力腐蚀行为研究

用恒变形U型弯曲试样应力腐蚀试验研究了Sn粘附的304不锈钢在155℃、45 wt% MgCl_2溶液中的应力腐蚀行为。采用扫描电镜观察了样品腐蚀前后的显微形貌,采用能谱分析仪检测了样品的元素组成。结果表明,不锈钢在MgCl_2溶液中浸泡后为局部腐蚀,主要表现晶内腐蚀特征;表面局部被Fe-Sn化合物粘附的不锈钢,金属间化合物转变为腐蚀产物,裂纹沿应力方向生长;Sn的电极电位较低,金属间化合物优先被腐蚀,腐蚀坑内的酸性增加,Sn粘附降低了不锈钢的耐腐蚀性。     

304不锈钢在含硼和锂的高温水中的应力腐蚀破裂和断口分析

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法，考察304奥氏体不锈钢在含B和Li离子的介质中的应力腐蚀敏感性。结果显示，材料的处理方式、介质中含Cl及试验温度均影响该钢种的应力腐蚀破裂敏感性，并在断口形貌中得以反映。     

铟锡氧化物纳米粉的显微结构

采用化学共沉淀法制备了立方结构的铟锡氢氧化物纳米粉。２５０℃热处理后铟锡氢氧化物由晶态转化为非晶态,然后随着温度升高逐渐转变为具有立方结构的铟锡氧化物纳米粉。６００℃热处理１ｈ后粉末粒度为１０～２０ｎｍ,铟锡质量比接近９∶１。铟锡氧化物颗粒接近球形,分散性好。     

高氮奥氏体不锈钢的腐蚀行为研究

研究了无镍高氮高锰奥氏体不锈钢(HNSSs)的均匀腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀性能及再钝化性能;与商用316L不锈钢(316LSS)对比,考察了冷变形、敏化处理等对HNSSs的微观组织、钝化膜特征及耐蚀性的影响。结果表明:固溶HNSSs的均匀腐蚀和晶间腐蚀抗力明显不如316LSS的,敏化处理不影响钢的均匀腐蚀抗力,但导致晶间腐蚀抗力急剧弱化,尤其是无Mo钢;固溶HNSSs的缝隙腐蚀和点蚀抗力优于316LSS的,特别是含Mo钢,敏化处理导致钢的缝隙腐蚀和点蚀抗力弱化;冷变形引入大量微观缺陷,导致钝化膜变薄,膜中稳定氧化物减少,保护性变差,降低了HNSSs在含Cl-溶液中的点蚀抗力,但改善了其再钝化性能;敏化析出χ相,导致HNSSs的耐蚀性下降,再钝化性能劣化,且随冷变形量增加更为显著。并讨论了HNSSs的腐蚀机理。     

高温水中溶解氧对不锈钢堆焊层SCC性能的影响

采用慢应变速率试验(SSRT),在模拟AP1000高温高压(350℃,18.5 MPa)水环境中,研究了溶解氧对E308L不锈钢堆焊层的应力腐蚀开裂(SCC)倾向的影响规律,并详细观察了试样断口形貌。结果表明,不锈钢堆焊层分别在含0μg/kg、200μg/kg和2 000μg/kg的不同溶解氧量的高温水环境中都呈现出了不同程度的SCC倾向,且水中溶解氧含量的增加使得SCC倾向更为明显。     

氧化皮显微结构的表征

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜和电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了热轧板表面氧化皮显微结构的特征。结果表明,低碳钢热轧板表面氧化皮主要是Fe3O4与游离铁的混合物;Fe O和Fe3O4复合结构的氧化皮比单一Fe3O4氧化皮更易被酸洗掉。EBSD技术能鉴别氧化皮的结构及其组成相。     

低碳钢显微结构的EBSD表征

近年来,新开发的电子背散射衍射技术将多晶材料的显微组织、微区成分与结晶学数据分析联系起来,能对晶界类型、取向、位向差和结构及其分布进行观察、统计测定和定量分析,从而建立了晶界结构、取向和织构等与多晶材料性能的定量和半定量关系,成为现代材料研究的重要实验技术。笔者结合低碳钢生产中的一些实际问题,扼要介绍了电子背散射衍射技术中的晶体取向图在多晶材料显微结构表征中的应用。     

高温水中Zn2+注入抑制镍基合金腐蚀的研究

压水堆压力容器、管道、蒸汽发生器等结构材料在高温高压水环境中的腐蚀是影响核电站安全的重要因素,金属表面的氧化膜是影响其服役稳定与环境失效的关键,在含锌和钠离子的高温水溶液中制备了镍600合金的表面氧化膜,通过Mott-Schottky法分析了氧化膜的半导体性质,结合氧化膜制备前后镍600合金的质量指标,表明镍600合金...     

高氮钢和321不锈钢的冲刷腐蚀行为

用喷射式冲刷腐蚀实验研究了高氮奥氏体不锈钢和商用321不锈钢在含砂介质中的冲刷腐蚀行为,并计算了其在冲刷腐蚀条件下的力学和腐蚀交互作用分量。在单相NaCl溶液中静态条件下,高氮钢的耐蚀性能高于321不锈钢,在双相流介质中高氮钢的抗冲刷腐蚀能力亦高于321不锈钢。冲刷腐蚀不但加速了溶液中氧的传质过程,还破坏了不锈钢表面的钝化膜,使不锈钢处于活性溶解状态,以致电化学腐蚀速率增大两个数量级。交互作用中纯力学作用所占的比重最大。     

高硅对不锈钢耐高温浓硫酸腐蚀行为的影响

用失重法、动电位阳极极化、XRD、SEM及EPMA等多种实验方法研究了四种硅含量对不锈钢在高温浓硫酸中的腐蚀行为,结果表明:高硅的加入使不锈钢的耐酸性能显著提高。认为其主要原因是硅的加入促进了不锈钢的钝化,并使其表面形成外层以SiO2、内层以Cr2O3为主的钝化膜。     

不锈钢的腐蚀分析

分析了不锈钢应力腐蚀开裂(SCC),点腐蚀、晶间腐蚀,腐蚀疲劳,缝隙腐蚀,以及不锈钢的腐蚀机理。     

不锈钢的大气腐蚀

    综述了国内外不锈钢大气腐蚀研究状况,重点从点蚀机理、腐蚀速率和影响因素方面分析了不锈钢大气腐蚀的点蚀特征.     

不同氧含量高温水中低合金钢/不锈钢堆焊层的氧化膜特性

研究了在含氧和除氧高温水中合金钢(A508Ⅲ)/不锈钢堆焊层(309L/308L)表面氧化膜的特性。结果表明:在含氧高温水中A508Ⅲ钢表面腐蚀产物主要是γ-Fe_2O_3,在除氧高温水中其表面腐蚀产物主要为Fe_3O_4;除氧高温水中309L/308L堆焊层表面尖晶石型氧化物的颗粒比含氧高温水中的大且密集,降低高温水中氧含量有利于形成尖晶石型氧化物,且309L比308L表面氧化物颗粒更多且更大;在含氧高温水中或除氧高温水中浸泡后,309L表面均出现点蚀,而308L表面均未发现明显的点蚀,309L表面夹杂物在高温水中的优先溶解是形成点蚀的重要原因。     

核级低合金钢高温水腐蚀疲劳机制及环境疲劳设计模型

通过模拟核电高温高压循环水腐蚀疲劳实验,研究了核级低合金钢环境疲劳损伤规律与控制机理,构建了一个植入环境效应的疲劳设计模型,给出了便于工程应用的环境疲劳设计曲线,并建立了核电站实际构件的环境疲劳安全评估流程,给出了尝试实施例.     

高温水中硫酸根阴离子对Inconel 600合金应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了硫酸根阴离子浓度对Inconel 600镍基合金在模拟压水堆(PWR)一回路水中应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响。结果表明：硫酸根离子促进Inconel 600镍基合金在高温水中的应力腐蚀开裂；随着硫酸根离子浓度升高，合金SCC敏感性增大；当高温水中硫酸根离子含量超过300μg/kg时，断口边缘出现局部腐蚀和局部穿晶裂纹。     

新型高硅不锈钢的组织及其腐蚀行为的研究

设计了新型高硅不锈钢的化学成分,采用金相显微镜、Ｘ射线衍射、电子探针、透射电镜、扫描电镜及扫描隧道显微镜研究了新型高硅钢的组织及其腐蚀行为。试验结果表明,该钢经１１００℃固溶处理后,可得到单相的奥氏体组织,具有良好的耐蚀性能。并通过ＳＴＭ的观测,得到了新型钢的超高分辨三维腐蚀形貌图象,为该钢的开发应用奠定了技术基础。     

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。     

高铬钼不锈钢在湿法磷酸中磨损腐蚀行为

作为湿法磷酸生产过程主要设备的料浆泵要受到合固体颗粒的酸性浆液的严重破坏，其寿命大大缩短为尽快弄清其腐蚀机理，以设计出适合此介质的不锈钢，本文研究２种不锈钢在模拟介质中的磨损腐蚀行为．     

高铬钼不锈钢在湿法磷酸中磨损腐蚀行为

作为湿法磷酸生产过程主要设备的料浆泵要受到合固体颗粒的酸性浆液的严重破坏,其寿命大大缩短为尽快弄清其腐蚀机理,以设计出适合此介质的不锈钢,本文研究2种不锈钢在模拟介质中的磨损腐蚀行为.