应力腐蚀开裂过程中的表面形变

应力腐蚀开裂是一种比较复杂的现象,不仅与裂纹尖端的力学状态有关,而且与裂纹尖端附近的腐蚀介质条件及受应力腐蚀的材料的性质和状态有关。按照断裂力学的观点,即使对于厚度满足平面应变条件的试样,在受载后,试样表面层也并不处于平面应变状态,而是处于平面应力状态.对于这种试样进行应力腐蚀试验,单从力学因素来说,裂纹应优先在试样厚度中心部位(处于三轴应力状态)处扩展,在试样表面层,由     

氢脆引起的铝合金应力腐蚀开裂

1 在过去二十年期间,关于氢在铝合金(特别是 AlZnMg 和 AlMg)中引起应力腐蚀断裂的危险性己一再进行了论证。在这时期内的重要结果是:Gruhl 等人发现了可逆的脆化效应(后来被称作预暴露脆化);Gest 和 Troiano 揭示了厚膜的氢渗透;Mortgrian 和 Swann 鉴定开裂途径是晶界间。     

铝合金应力腐蚀开裂的影响机制

轻质高强高韧铝合金在高铁、船舶、建筑、桥梁、化工机械和宇航工业等领域的应用不断扩大,对于铝合金服役的要求也越来越苛刻,针对铝合金的应力腐蚀开裂行为(Stress corrosion cracking,简称:SCC)虽然已经研究了半个世纪,但是提出的腐蚀机制却有着不同的解释。综述了铝合金SCC机制,并对影响铝合金应力腐蚀开裂的多种因素进行了分析,在此基础上,介绍了几种SCC试验研究的常用方法,为铝合金SCC的进一步研究提供有效的途径。     

核反应堆焊缝的应力腐蚀开裂研究

水冷核反应堆的老化及对能源需求的增加很可能会提高结构材料的工作强度和这些材料在核电站的失效敏感性。图1示出了压水反应堆（PWR）示意图和压水反应堆核电站示意图。不同的结构材料应用在核电站压水反应堆组（PWRs）的初次和二次边上。由于镍基合金材料比不锈钢具有更好的抗氯性,同时又具有与低合金钢相似的热膨胀系数,因此反应堆上常采用镍基合金。     

钛合金应力腐蚀开裂机理的研究

用微电极法和 pH 试纸法直接测定了 Ti-5 Al-2.5Sn 和 Ti-5 Al-4V 在近中性3.5%wt.NaCl 水溶液中应力腐蚀裂纹顶端溶液的 pH 值,结果在1.7到2.0范围内。模拟实验的结果与上述结果一致。金相跟踪观察证明上述钛合金应力腐蚀裂纹的扩展过程是首先在裂纹前端的塑性区中形成若干小裂纹,然后主裂纹与小裂纹相对扩展并最后连通。用扫描电镜检查了应力腐蚀开裂(SCC)断口形貌。基于这些结果,作者提出并讨论了钛合金 SCC 的模型。     

镁合金应力腐蚀开裂研究进展

镁合金在腐蚀性环境中常常发生应力腐蚀开裂失效问题。论述了镁合金应力腐蚀开裂的机理,以及阳极溶解、氢致开裂、应力作用等主要诱因,从提高成分品质、进行表面处理、降低及消除应力、优化组织控制(尤其是组织超细化)等方面简介了国内外应对镁合金应力腐蚀开裂的最新措施,并指出了目前在提高镁合金抗应力腐蚀开裂性能的研究发展方向及亟待解决的问题。     

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。     

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。     

铍青铜弹簧片应力腐蚀开裂分析

微动开关的弹簧片在使用过程中发生开裂。对弹簧片进行了裂纹形貌观察、能谱成分分析、金相组织检查和硬度检测,并对完好弹簧片进行了模拟试验。结果表明,弹簧片裂纹为应力腐蚀开裂;造成弹簧片应力腐蚀开裂的腐蚀介质来源于微动开关长接触片及传感器插座焊点部位残留的氯化铵钎剂。通过采用氯化锌+甘油替代含氯化铵的钎剂,弹簧片的应力腐蚀开裂得到了有效预防。     

铜阀应力腐蚀开裂分析

通过宏观、微观观察、金相分析和化学成分检测等对铜阀在使用中出现的多条裂纹件进行分析。结果表明:铜阀开裂属多源沿晶脆性断裂,为应力腐蚀所致。由于铜阀材质为应力腐蚀敏感性较高的黄铜ZHPb59-1,加之受到加工残余拉应力和安装应力的共同作用,在潮湿环境中短期会发生应力腐蚀开裂。     

7020铝合金应力腐蚀开裂特征

采用断裂力学双悬臂梁(DCB)试样,对高强度7020铝合金的应力腐蚀开裂(SCC)特征进行了研究。结果表明,7020铝合金在含Cl-的水溶液中对SCC敏感,板料的Z-X和Z-Y方向有SCC裂纹萌生,裂纹开始萌生的时间较长,扩展速度较慢;温度升高后,裂纹扩展速度明显加快。SCC裂纹的特征为水平扩展,表面有呈台阶式不连续扩展和群集现象,开裂面为沿晶扩展。     

Al-xMg-3.1Zn铝合金的应力腐蚀开裂行为及其机制

通过慢应变速率拉伸实验和动态电解充氢实验分别研究了Al-x Mg-3.1Zn铝合金的应力腐蚀开裂行为及其氢脆行为。结合宏观断口和微观断口形貌分析研究了合金发生应力腐蚀开裂的进程。通过对合金应力腐蚀开裂的机制进行分析阐明了合金中Mg元素含量对合金应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明:在该合金体系中存在应力腐蚀开裂,且合金的应力腐蚀敏感性随合金中Mg含量的降低而降低,这与合金的阳极溶解行为与氢脆行为随Mg元素含量降低而减弱有着直接的关系。在这当中,合金中晶界析出相的数量随Mg元素含量降低而减少起到了至关重要的作用。     

用扫描电镜研究双相不锈钢应力腐蚀开裂

奥氏体不锈钢由于其综合性能较好,得到了广泛的应用;但在含Cl的介质中,却容易产生应力腐蚀,导致很多重大工程部件发生了应力腐蚀破裂事故,引起各国高度重视。在开拓新的耐应力腐蚀破裂材料中,瑞典人首先提出了铁素体—奥氏体双相不锈钢。我们在实验室用高温高压水和NaCl水溶液对单相奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti和铁素体-奥氏体双相不锈钢00Cr18Ni5Si2Mo3Nb进行了耐应力腐蚀性能对比实验,在高     

液氨储罐焊缝的应力腐蚀开裂

某炼油厂有一台充氨储罐,其筒体采用16Mng,板厚16mm;短节采用16MnR,板厚10mm,卷制拼焊组成,该设备根据 JB741—80标准制造,其中短节部位焊后经X光拍片检查合格,未发现裂纹。主要技术指标如下:     

不锈钢管应力腐蚀开裂的评价方法

参考NACE TM 0177标准,通过模拟抗应力腐蚀开裂(SCC)性能评价试验,探讨了采用弯梁试验(B法)、C型环试验(C法)和双悬臂梁(DCB)试验(D法)法评价不锈钢油管应力腐蚀开裂性能的适用性。结果表明:B法不能反映不锈钢油管实际表面状态对其抗SCC性能的影响,D法评价不是很有效,C法则可以反映管材表面状态对其抗SCC性能的影响,故推荐使用C法评价不锈钢油管的抗SCC性能。