X70管线钢在湿H_2S环境中的应力腐蚀行为研究

运用均匀设计方法,通过改变H2S浓度、Cl-浓度、pH值和温度等溶液介质参数,对X70管线钢在湿H2S环境中进行慢应变速率拉伸应力腐蚀试验.研究各参数对X70管线钢应力腐蚀开裂的影响规律,通过扫描电镜分析试样断口的微观形貌,确定其应力腐蚀敏感性,并根据试验结果计算在各试验环境下的应力腐蚀敏感性指数,运用回归分析软件,建立X70管线钢应力腐蚀敏感指数与试验介质参数之间关系的交互型数学模型.     

某酸奶厂配料罐304不锈钢夹套底部材料的失效分析

某酸奶厂二次配料罐304不锈钢夹套底部出现开裂现象,影响了工厂的正常运行。通过观察裂纹宏观形貌、裂纹金相特征、断口形貌以及断口腐蚀产物能谱分析及应力腐蚀敏感性试验等分析了开裂原因。结果表明:配料罐夹套开裂是由奥氏体不锈钢的应力腐蚀造成的;根据事故发生的原因,提出了返修和消除缺陷的方法。     

硫化氢介质条件下换热器管束钢的腐蚀行为

采用腐蚀失重及慢应变速率拉伸试验(SSRT)方法,对20钢和08Cr2AlMo钢在饱和H2S水溶液中的腐蚀行为进行了研究.结果表明,08Cr2AlMo钢在饱和H2S水溶液中的耐腐蚀能力优于20钢,但存在比较明显的点蚀倾向;在饱和H2S水溶液中两种钢都具有硫化氢应力腐蚀开裂(SSCC)敏感性,应力腐蚀开裂大多发生在塑性变形区,应力水平要求比较高,20钢的断口属于韧脆混合型断口,08Cr2AlMo钢断口则属于典型的准解理脆性断口.     

应变速率对X80管线钢应力腐蚀的影响

利用慢应变速率拉伸试验研究了应变速率对X80管线钢在土壤模拟溶液中的应力腐蚀的影响。采用的模拟溶液以我国西北部碱性土壤的化学成分为基础,在不同应变速率条件下进行试验。样品断裂后利用扫描电镜对断口形貌以及断口侧面二次裂纹进行观察。研究结果表明:X80钢在1.0×10-6s-1应变速率下表现出最高的应力腐蚀敏感性。低于该应变速率下,应力腐蚀敏感性略有降低;而高于该应变速率下,应力腐蚀敏感性明显减小。不同应变速率下应力腐蚀敏感性的差异主要是由应力腐蚀过程中腐蚀和力学作用的影响程度不同造成。应变速率低于1.0×10-6s-1时,腐蚀作用影响更大,较长的腐蚀时间造成裂纹被腐蚀,裂纹扩展受到影响,因此应力腐蚀敏感性略有降低。当应变速率高于1.0×10-6s-1时,力学作用主导整个过程,形成的裂纹没有受到足够腐蚀的情况下,在力学作用下发生快速机械扩展、断裂,因此产生了明显降低的应力腐蚀行为。     

SRB+IOB对X100管线钢在常熟土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的影响

为了更好地研究管线钢在特定土壤模拟溶液中的应力腐蚀机理,证实MIC和SCC的协同性与相关性,采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究了 SRB+IOB对X100管线钢在常熟土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的影响.结果表明:X100管线钢母材和焊缝试样在无菌和有菌(SRB+IOB)环境下的宏观断口均为斜断口,断裂面与拉伸轴方...     

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.     

LY6铝合金的局部腐蚀行为研究

探讨LY6合金的局部腐蚀行为对扩大其应用范围意义重大,采用加速腐蚀试验和微观腐蚀形貌观察等方法,研究了经自然时效处理的LY6铝合金在含Cl-的典型环境中的点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂和剥蚀等局部腐蚀行为,并讨论了它们的机理和相互关系.在试验环境下,LY6铝合金对点蚀、晶间腐蚀、剥蚀和应力腐蚀断裂都存在敏感性,合金中S相(Al2CuMg)、θ相(CuAl2)及MnAl6等第二相的存在是发生上述局部腐蚀的根本原因.研究表明,合金的剥蚀是一个从点蚀发展到晶间腐蚀,然后在应力协同作用下发生破坏的过程.恒载荷应力腐蚀拉伸法和断口形貌观察发现,LY6铝合金应力腐蚀断裂是由于阳极溶解作用的结果.     

Q345R钢焊接热影响区在碳酸钠和硫化氢混合介质中的应力腐蚀行为

以往对Q345R钢焊接热影响区在碳酸盐和硫化氢混合介质中的应力腐蚀开裂行为研究不多。针对石油化工行业的CO2-H2S-H2O典型腐蚀环境中Q345R钢应力腐蚀失效造成的重大事故,通过慢应变速率试验(SSRT)和楔形张开加载(WOL)预裂纹应力腐蚀试验研究了Q345R钢热影响区在Na2CO3和H2S混合环境中的应力腐蚀行为。结果表明:在Na2CO3+H2S复杂介质环境中,Q345R钢热影响部位应力腐蚀敏感性较低,其断口呈现韧性断裂形貌,WOL裂纹扩展速率较低,应力强度因子KI值基本不变,应力腐蚀倾向不明显。     

超声深滚处理改善预腐蚀7A52-CZ铝合金疲劳性能机理

研究了超声深滚(UDR)处理对预腐蚀7A52-CZ铝合金疲劳性能的作用.7A52铝合金试样在剥蚀腐蚀溶液中浸泡不同时间后进行了超声深滚处理.分别对未腐蚀试样、腐蚀试样和腐蚀+UDR处理试样进行了疲劳试验,用XRD应力测试和扫描电镜等方法分析了UDR处理前后试样的残余应力和断口形貌,并对疲劳断口进行了分析.结果表明:UDR处理在铝合金中引入超过1mm深的残余压应力层,延长了7A52的预腐蚀疲劳寿命.对于腐蚀较轻的试样,UDR处理使裂纹源在表层下残余压应力和拉应力过渡区产生,延长了疲劳裂纹萌生寿命;对腐蚀较重试样,疲劳裂纹仍从晶间腐蚀处形核,但由于引入残余压应力及腐蚀裂纹的部分愈合效应,仍在很大程度上改善了7A52的预腐蚀疲劳寿命.     

仪表中某些黄铜零部件的断裂实例

通过故障的断口分析及大量试验,确定仪表中黄铜螺钉、卡环及扇形矢轮的断裂是由于应力腐蚀。又根据黄铜产生应力腐蚀的条件,经反复试验后,采取了减少或消除应力腐蚀的措施:①消除应力的低温退火;②环氧绝缘清漆等涂层,而涂层对多种金属材料制成的组合件来说是行之有效的。     

某热力管线上不锈钢膨胀节开裂原因分析

某热力管线上RJ16-1000BI型不锈钢膨胀节运行4 a后发生爆裂.调查了设备现场使用状况,取样分析了腐蚀产物的化学成分,用扫描电镜观察了断口形貌,同时根据现场条件进行了模拟腐蚀试验.试验结果表明,BJ16-1000BI型不锈钢膨胀节失效是因为严重的氯化物应力腐蚀和局部腐蚀导致的.     

基于SSRT的材料应力腐蚀数据库

采用VB程序语言和Microsoft Office Access数据库管理系统,针对慢应变拉伸实验(SSRT)研究了材料应力腐蚀的结果,设计并建立了应力腐蚀数据库,该数据库包括实验参数输入、实验数据计算和断口图片分析3个模块.通过力学性能指标的计算,依据应力腐蚀敏感性判据和断口形貌特征,将应力腐蚀分为敏感、危险和安全3个水平,获得应力腐蚀体系的材料、环境和力学的关联特征,并将综合分析结果作为案例进行储存管理,以供使用者参考相关数据.     

钛合金慢应变速率拉伸应力腐蚀行为研究

对TA31和TC4ELI两合金分别在干燥空气、3.5% NaCl环境下进行慢应变速率拉伸试验。结合应力-应变曲线以及断口宏观、微观组织分析两种材料的应力腐蚀敏感性。结果表明:在35℃、3.5%(w,下同) NaCl溶液、应变速率为10^-6/s条件下,TC4ELI合金应力腐蚀敏感性较高,在5×10^-7/s和5×10^-6/s的应变速率下应力腐蚀敏感性较低;TA31合金在上述3种应变速率下应力腐蚀敏感性均较低;在3.5% NaCl环境中,TA31合金断口形貌较空气中试验的断口形貌无明显的变化,TC4ELI则出现较明显的解理面。     

凝汽器铜管腐蚀裂纹产生的原因分析及应对措施

对内壁出现裂纹状损伤的凝汽器黄铜管进行了成分分析、力学性能、残余应力及织构测试,用金相显微镜和扫描电镜进行了观察及能谱分析,并用该黄铜管在实验室中进行了各种模拟试验(应力腐蚀、疲劳和腐蚀疲劳).结果表明,凝汽器黄铜管内壁呈现束状腐蚀带,腐蚀带的方向与黄铜管轴向约成45°,且束状腐蚀带多出现在黄铜管服役状态的下侧.清除腐蚀产物后,腐蚀区底部形貌类似于应力腐蚀的解理断口,但并无解理断口的撕裂岭或河流状花样等特征,而是沿着某些特定晶面的腐蚀,是位错滑移-膜破裂-阳极溶解造成的腐蚀,它们是由于低应力腐蚀疲劳引起的,与一般概念上的应力腐蚀或腐蚀疲劳不同.由于服役管内壁存在一定的拉伸残余应力,它和波动的工作应力叠加,导致保护膜破裂,引起服役过程中黄铜管内壁沿最大剪切应力方向的腐蚀.这是低应力下的位错滑移-膜破裂-阳极溶解的特征,如果应力较高,则是通常意义上的腐蚀破裂或应力腐蚀,这时的裂纹一般与拉应力的方向垂直.由此推断,黄铜管在服役过程中受到较低幅度的交变应力,不足以导致常规意义上的腐蚀疲劳,却足以导致位错的滑移,从而导致保护膜破裂,引起沿特定晶面的腐蚀.束状腐蚀带出现在黄铜管管壁下侧,可能是黄铜管底部沉淀物造成闭塞电池效应,再加微生物腐蚀导致的. 在低的外应力下,在3.5%NaCl水溶液(含少量NH+4)中进行了模拟腐蚀疲劳实验,得到了与管轴向成一定角度的束状腐蚀疲劳区.     

4.5Ni钢在海水中的应力腐蚀行为试验研究

采用悬臂梁弯曲预裂纹试样应力腐蚀试验方法,进行了4.5Ni钢在海水环境下应力腐蚀试验和应力腐蚀断裂(SCC)试样断口扫描电镜观察,分析了该钢在海水中的应力腐蚀断裂特征。指出该材料在海水中属SCC不敏感材料。在海水环境中试验所产生的开裂带,SCC作用不明显。在高应力水平下,主要由于裂纹顶端的高塑性变形,裂纹顶端出现的长时间蠕变引起的。     

静水压力和阴极极化对钛合金应力腐蚀敏感性的影响

采用电化学极化实验、慢应变速率拉伸实验、断口形貌观察和恒变形应力腐蚀裂纹扩展实验的方法,研究静水压力和阴极极化对Ti75合金海水应力腐蚀的影响。结果表明:静水压力对Ti75合金的应力腐蚀敏感性没有明显影响。在阴极极化情况下,Ti75合金的应力腐蚀临界应力强度因子(K_ISCC)下降,其应力腐蚀敏感性随着电位的负移而提高,-0.77 V为氢致应力腐蚀发生的临界电位。     

304不锈钢密封垫片开裂原因分析

采用化学成分分析、拉伸试验和断口分析等方法对304不锈钢裂解气压缩机出口法兰密封垫片的开裂原因进行了分析。结果表明：裂纹起源于螺栓槽处,氯离子的应力腐蚀开裂是造成垫片开裂的主要原因。含氯离子的沿海潮湿大气是导致垫片产生应力腐蚀的介质因素,装配不当造成螺栓槽处垫片过大的应力和应变是导致垫片出现应力腐蚀开裂的力学因素。     

S135级钢钻杆断裂分析

通过对钻杆的现场资料收集,对断裂钻杆断口的宏观、微观分析以及能谱分析,对钻杆材料进行化学成分、力学性能和金相试验,将其与钻杆的现场服役环境相结合,最终找出了导致本钻杆发生早期断裂失效的原因是由于该钻杆在服役过程中发生了应力腐蚀破坏,提出了一些防止应力腐蚀失效的措施.     

疲劳损伤对波纹管耐连多硫酸腐蚀性能的影响

针对催化裂化装置用波纹管使用中所面临的连多硫酸应力腐蚀问题,采用热态连多硫酸腐蚀模拟装置,试验研究了固溶态Incoloy825波纹管的耐连多硫酸应力腐蚀性能,并利用金相显微镜、SEM、EDX等手段分析了腐蚀波纹管的表面形貌和断口特征,探讨了设计疲劳寿命及累积疲劳损伤对波纹管连多硫酸应力腐蚀敏感性的影响规律。结果表明,在60℃的H2SxO6溶液中,设计疲劳寿命及累积疲劳损伤对固溶态Incoloy825波纹管的腐蚀敏感性影响显著。设计疲劳寿命越低、累积疲劳损伤越大,则越易形成应力腐蚀裂纹。     

硫化氢环境下马氏体不锈钢的开裂原因分析

炼化离心压缩机在服役过程中马氏体不锈钢叶轮表面出现断裂失效现象。通过对叶轮失效件的断口宏观和微观形貌分析、硬度检测,并结合生产服役环境对叶轮裂纹的产生原因进行分析。结果表明:叶轮断口裂纹以沿晶腐蚀为萌生源,扩展后转变为穿晶腐蚀,呈现应力腐蚀特征。断口腐蚀产物分析表明,腐蚀产物中含有硫元素;结合叶轮的服役环境得出叶轮的断裂失效主要原因是硫化物应力腐蚀开裂。