镁合金应力腐蚀开裂行为研究进展

系统总结了镁合金的应力腐蚀开裂行为及其微观失效机制的研究进展,重点介绍了阳极溶解、机械载荷、氢脆效应等对裂纹开裂模式的影响和作用规律,以及提高镁合金抗应力腐蚀开裂能力的处理方法及其作用机制;指出目前研究中存在的问题,并提出未来的研究重点和发展方向。     

镁合金腐蚀与防护的研究现状

对镁合金的腐蚀机理进行了分析,包括高温氧化、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂、疲劳腐蚀等。总结了影响镁合金耐蚀性的因素。对镁合金表面防护技术进行了概述,包括在表面制备阳极氧化/微弧氧化膜、制备金属/有机涂层、气相沉积、激光表面处理以及离子注入改性,指出了开发具备高强、耐磨、耐蚀的新型镁合金的发展趋势。     

不锈钢应力腐蚀开裂综述

应力腐蚀开裂一直以来是不锈钢领域的重要研究课题,也是许多行业亟需解决的工程问题。应力腐蚀开裂是材料、环境和应力三者相互作用的结果,由于其复杂性,目前人们对不锈钢发生应力腐蚀开裂的机理尚存在许多不同的见解,但是经过近一个世纪的研究,从材料选择、环境控制等方面入手,预防不锈钢发生应力腐蚀是能够达到的。综述了应力腐蚀开裂的特征、机理和三个影响因素(应力、材料和环境)。对应力腐蚀的阳极溶解机理和氢致开裂机理进行了概述,阐述并探讨了不锈钢应力腐蚀开裂的滑移溶解机理、氧化膜开裂机理以及氢致开裂机理。归纳了组织结构对不锈钢应力腐蚀的影响,分析了材料成分如(Ni、Mo和N)的添加与应力腐蚀敏感性的关系,总结了环境因素在应力腐蚀中的作用,对特定介质中不锈钢的应力腐蚀规律进行了归纳,并探讨了温度变化对不锈钢应力腐蚀的影响。介绍了近年来关于控制不锈钢应力腐蚀开裂方法的研究进展,如晶界工程、细化晶粒以及涂层等。最后展望了不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向。     

AZ31镁合金摩擦搅拌焊在慢拉伸应力腐蚀过程中的组织演化和氢致延迟开裂

研究AZ31镁合金摩擦搅拌焊组织的演化,包括织构和断口变化。利用中子衍射仪测量织构。利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察应力腐蚀开裂（SCC）样品的金相及断口形貌。利用X射线衍射仪研究SCC样品的断口表面结构。结果表明,在母材表面形成了明显的基面织构。然而,搅拌区晶粒发生了基面旋转,大多数晶粒的基面沿着焊接方向倾斜25°。在慢拉伸应力作用下,在空气和侵蚀性溶液中分别形成了羽毛状孪晶和氢化物。在溶液中,穿晶裂纹扩展,最终断裂在回转侧。在断口表面存在的氢化物表明镁合金应力腐蚀可能存在氢致延迟开裂机制。     

双相不锈钢应力腐蚀行为及防护技术研究进展

双相不锈钢含有铁素体+奥氏体两相组织,具有良好的机械和腐蚀性能,尤其以出色的抗应力腐蚀开裂性能而著称。但双相不锈钢在特定的环境和拉应力共同作用下,会出现应力腐蚀开裂现象,由于应力腐蚀开裂通常难以被发现,从而导致灾难性的事故。在此基础上,从材质的成分和金相组织,温度、pH、氯离子和氧气浓度等工况环境,冷变形和残余应力等方面总结了影响双相不锈钢应力腐蚀开裂的因素。结合双相不锈钢的使用环境和应力特点,阐述了双相不锈钢的应力腐蚀开裂机理,包括电化学阳极溶解理论、氢脆机制、膜破裂理论、化学脆化一机械破裂两阶段理论、应力吸附破裂理论。依据应力腐蚀开裂机理,结合影响因素,通过合理添加合金元素开发出新的双相不锈钢、双相不锈钢等离子碳氮共渗或表面涂层、热处理工艺等方法,有效地降低双相不锈钢应力腐蚀开裂的敏感性。最后,从双相不锈钢应力腐蚀开裂机理和防护技术两方面展望了双相不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向,从本质上减少应力腐蚀开裂事故的发生,保障生产的“安稳长满优”。     

某核电站厂用水泵螺母断裂原因分析

某核电站厂用水泵法兰螺母开裂,通过外观及断口形貌观察、化学成分分析、显微组织分析和力学性能等测试,得出结果:泵法兰螺母为应力腐蚀开裂;主要原因是材料存在缺陷,大量铁素体沿螺母纵向呈带状分布,颗粒状碳化物沿晶界析出,组织异常导致材料有较大的应力腐蚀敏感性,在环境和应力的作用下发生应力腐蚀开裂。     

挤压镁合金腐蚀与防护研究进展

随着挤压镁合金的广泛应用,如何改善其较差的耐蚀性自然成为无可回避的重要研究课题。通过综合分析国内外挤压镁合金腐蚀研究领域的相关研究成果,从腐蚀行为与防护技术两个方面进行了讨论。挤压镁合金易于受到多种腐蚀形式的破坏,其腐蚀行为、性能和机理受到材料特性和腐蚀环境等多种因素的影响,表现出多样性和复杂性,特别是应力和腐蚀协同所用下的挤压镁合金失效行为,尚需开展深入研究。通过优化制备工艺参数、合金化和热处理等技术进行组织和成分优化,基于应力条件、不同的腐蚀环境,开发新型耐腐蚀挤压镁合金,对于提高挤压镁合金抗腐蚀性能,扩大其应用领域具有实用价值。电化学镀、化学转化膜、自修复涂层等涂层技术在合金表面形成钝化膜、陶瓷膜以及释放缓蚀剂,对挤压镁合金提供了有效防护。其中,自修复涂层能够有效解决涂层破损产生的局部腐蚀问题,极大地改善了膜层的防护性能,拥有良好的应用前景,是涂层研发的新方向。     

钛合金深海应力腐蚀研究进展

基于对钛合金应用及研究报道的梳理,综述了钛合金深海应力腐蚀产生原因及机理,探讨了静水压力、溶解氧含量、pH值和温度等深海环境因素对应力腐蚀开裂的影响,以期为今后钛合金深海应力腐蚀开裂等局部腐蚀行为及机制的深入研究提供参考,为优化钛合金组织性能,建立深海先进钛合金材料体系提供支撑。     

镁合金的腐蚀与微弧氧化膜层研究

在论述镁合金腐蚀特性与表面自然氧化膜微观结构形成过程的基础上,分析并总结了镁合金发生电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳的原因和防腐措施。从工艺过程、膜层结构、耐蚀性、耐磨性、膜层检测与修复以及封孔处理等方面对镁合金微弧氧化(MAO)技术进行了系统介绍。重点分析了MAO陶瓷膜层的耐蚀性及其影响因素。总结了陶瓷膜层发生滑动磨损、微动磨损和冲击磨损的机理。MAO封孔处理可提高整个膜层的致密度,进一步提升了MAO陶瓷层的耐蚀耐磨能力。     

飞机铸造镁合金件螺栓孔的开裂原因

针对某飞机铸造镁合金件螺栓孔开裂失效的问题,通过化学成分分析、断口宏观观察和微观形貌观察、显微组织分析和硬度测试等方法,并结合有限元应力分析和强度校核等对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明,由于铸造缩松和人工加工破坏了氧化膜,使得暴露的镁基体与附着冷凝水发生电化学反应形成早期微裂纹,此外铸造镁合金中铝元素的过量添加造成晶界处偏析物过多,从而降低了晶界结合力,使裂纹扩展阻力降低,在残留应力的长期作用下,微裂纹不断扩展造成最终的应力腐蚀裂纹。