相对流速对316L钢焊缝在液态铅铋合金中腐蚀行为的影响

在核工业领域,316L不锈钢因其优异的性能常被作为核用钢种,液态铅铋合金常作为加速器次临界驱动系统(ADS)的冷却剂,高速流动的液态铅铋合金(LBE)会对316L不锈钢焊缝造成氧化腐蚀,同时氧化腐蚀后的产物也会对液态LBE造成污染,所以研究316L不锈钢焊缝在液态铅铋合金中的腐蚀行为具有重要意义. 文中对比研究了使用母材作为焊丝进行TIG焊的316L不锈钢焊缝在550 ℃动态(相对流速为1.70,2.31,2.98 m/s)液态LBE中的耐腐蚀性能,试验时间为1 500 h. 结果表明,三组试样都生成了双氧化层,外氧化层主要为Fe₃O₄,内氧化层主要为FeCr₂O₄,内氧化层相对于外氧化层较致密;随着流速的提高,元素的传质过程变快,氧化腐蚀加剧,内氧化层增厚.     

316L钢焊接接头在液态铅铋合金中的空泡腐蚀研究

通过使用大功率超声空化装置对固溶处理前后的焊接接头在液态铅铋合金中的空泡腐蚀行为进行了研究。使用电子扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对不同空化时间的焊缝的表面形貌、表面粗糙度以及表面硬度进行分析。研究发现,随着空泡腐蚀的不断进行,材料表面的粗糙度和最大腐蚀深度均在不断增加,且固溶处理前后的焊缝在空泡腐蚀前期均出现加工硬化的现象。未固溶处理的焊缝表面还出现显著的塑性变形的痕迹。固溶处理后的焊缝硬度大幅提高,塑性虽然下降,但是结果表明固溶处理后的焊缝组织的耐空蚀性能更好。     

不同表面处理对316L钢焊缝耐液态铅铋腐蚀的影响

设计制造了一套耐高速流液态金属腐蚀试验装置,用以研究分别用不同号数砂纸打磨和不同抛光处理后的316L钢焊缝在550 ℃的流动(相对流速为2.62 m/s)液态铅铋合金中的腐蚀情况。研究发现各组试样都形成了双氧化层结构,内层主要为较疏松的Fe3O4,外层主要为较致密的FeCr2O4;表面粗糙度越小,元素传质过程越慢,高速流动的液态LBE磨蚀作用越小,316L钢焊缝的耐蚀性越好。     

热输入对316L焊接接头在液态LBE中的空泡腐蚀影响

研究不同热输入下316L 焊接接头和母材在550 ℃液态铅铋合金中的空泡腐蚀行为。试验结束后,使用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对空蚀80 h 后的试样进行表面形貌和粗糙度分析。研究表明,316L不锈钢焊缝在液态Pb-Bi 中的抗空蚀能力取决于奥氏体晶粒的大小,焊接热输入增大,奥氏体晶粒长大,焊缝的抗空蚀能力变差。在空蚀时间相同的情况下,316L 母材的抗空蚀能力优于焊缝。     

超音速热喷涂316L合金涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为

利用超音速热喷涂技术在碳钢基体上制备出了316L合金涂层，研究了该涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为。结果表明：超音速热喷涂316L合金涂层在实际炼油环境中具有非常好的抗冲蚀性能，长期现场挂片后涂层仍保持完整，仅表面有轻微的冲蚀痕迹，涂层表面形成的保护性氧化膜、涂层金属自身良好的耐蚀性以及涂层较高的硬度是其具有优异抗冲蚀性能的主要原因。     

316L不锈钢波纹管海水腐蚀失效机理对比分析

316L不锈钢是一种耐蚀性和加工性优异的奥氏体不锈钢。在海洋环境使用过程中发现经钝化处理的316L不锈钢波纹管在短时间内出现穿孔,而经表面黑化处理的波纹管出现缓慢的均匀腐蚀,没有出现点蚀穿孔现象。为了弄清波纹管穿孔的原因及机理,采用扫描电镜、数码显微镜及金相显微镜分别对黑化处理及钝化处理的不锈钢腐蚀形貌及金相组织结构进行观察。利用X射线衍射仪(XRD)和化学成分分析技术分别对腐蚀产物的相结构及不锈钢材料的成分进行分析。结果表明,酸洗后钝化膜的破裂和海水中氯离子的残留是形成点蚀穿孔的主要原因;表面黑化之后的波纹管由于表面形成了疏松的物质,在海水中为均匀腐蚀,其腐蚀的速度远低于点蚀速度。     

316L不锈钢波纹管补偿器失效分析

采用扫描电镜、能谱分析仪、直读光谱仪、金相显微镜等,对316L材质波纹管补偿器在一定温度、工作应力、介质相互作用下的泄漏原因进行了研究.结果 表明:波纹管在服役过程中,组织发生了敏化,并在应力最大处发生了沿晶开裂,从波纹管与工作介质接触的外表面开裂,裂纹向内发展,逐层贯穿,最终导致波纹管补偿器泄漏.     

316L不锈钢冷凝管腐蚀失效分析

用316L不锈钢钢管作为冷凝管在800 ℃左右磷酸盐液中工作近半年后,发现钢管表面严重腐蚀,为找出失效原因,对其进行了宏观分析、化学分析、金相分析和扫描电镜分析.     

含La医用316L不锈钢在生理盐水中的腐蚀行为

利用阳极极化曲线研究了含La医用316L不锈钢在37℃生理盐水中的腐蚀行为.结果表明:La含量对316L不锈钢的耐蚀性具有重要影响,随La含量降低,极化曲线的钝化区变宽,钝化电流密度则基本维持在同一水平.当含La医用316L不锈钢中La含量为0.04mass%时,其耐蚀性与医用316L相当,La含量为0.01mass%时,其耐腐蚀性最好,而La含量为0.08mass%时,其耐蚀性最差.含La医用316L不锈钢在生理盐水中的腐蚀行为主要源于La元素影响其钝化膜的形成.     

化工厂316L输送管道失效原因分析

材质为316L不锈钢的半成品柴油输送管道在水平段底部出现快速腐蚀,9个月出现5次泄露。通过宏观分析、化学成分检测、力学性能测试、金相分析、腐蚀产物物相分析、腐蚀介质有害相分析、腐蚀产物分析等方法,对管道失效原因进行分析。结果表明:不锈钢管线腐蚀属于氧腐蚀及点蚀;氧化铁等腐蚀产物或杂质随介质在管线底部流动,对管线底部形成线状冲刷磨损,破坏了钝化膜的保护作用,造成管线底部率先腐蚀;腐蚀环境中Cl-极易破坏不锈钢表面的钝化膜,形成坑蚀,成为孔蚀延伸的活性中心。     

某油田316L/L360NB机械式双金属复合管失效行为及原因分析

目的针对某油田316L/L360NB机械式双金属复合管的穿孔问题,开展失效行为及原因分析,为此类管道的失效控制提供理论依据。方法基于此失效管样的生产标准和服役工况,通过宏观检查、无损检测、化学成分分析、金相组织分析、硬度分析、扫描电镜及能谱分析等方法,结合焊接工艺规范,综合分析其穿孔失效原因。结果该失效管样的316L衬管和L360NB基管外径、壁厚、化学成分和硬度均符合相关标准要求,金相组织未见异常。其封焊已焊穿衬管,金相组织为马氏体,未见其他焊接缺陷。点蚀均发生在封焊,腐蚀产物的主要化学元素为C、O、Fe,并含有少量的Cl。316L衬管未见腐蚀,封焊区的耐蚀性最差。结论该双金属复合管的失效行为是局部内腐蚀穿孔,失效原因是由于不当的封焊操作致使封焊焊穿衬管,导致耐蚀性较低的封焊在高Cl-腐蚀环境中发生点蚀。封焊腐蚀穿透后,衬管与基管构成电偶腐蚀,使得耐蚀性差的碳钢基管迅速腐蚀穿孔。建议对机械式双金属复合管采用堆焊耐蚀性更好的焊材进行管端封口,以有效防止失效的再次发生。     

生物医用材料316L不锈钢的磨损腐蚀特性研究

对人工关节常用的生物医用材料316L不锈钢在蒸馏水和Hank’s模拟体液条件下的腐蚀磨损行为进行了研究,通过改变载荷和磨损时间考察了不同因素对其腐蚀磨损的影响规律。在Hank’s模拟体液条件下,316L不锈钢在10kg载荷下的磨损比在其他载荷条件下都要小。同载荷条件下,该钢在Hank’s中的磨损量大于蒸馏水中的,并有晶间腐蚀倾向。     

集成电路用Cu-Ni-Si-Cr合金流变应力行为研究

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对Cu-Ni-Si-Cr合金在应变速率为10-2、10-1、1、5 s-1、变形温度为600～800℃条件下进行流变应力行为研究.结果表明,应变速率和变形温度的变化对合金的再结晶影响较大,变形温度越高,合金越容易发生动态再结晶;应变速率越小,合金也越容易发生动态再结晶;并利用Arrhenius双曲正弦函数求得Cu-Ni-Si-Cr的热变形激活能Q为265.9 kJ/mol,从Zener-Hollomon参数的指数函数形式得到应变速率解析表达式.     

S316L不锈钢压力壳点蚀失效分析

使用S316L不锈钢材质制造的压力壳下体在工作2000 h之后,其内表面存在大量的点蚀坑,压力壳内壁处于柴油燃烧产物的弱酸性气体环境。本文分析了S316L不锈钢压力壳材料的化学成分和力学性能。使用扫描电子显微镜观察了点蚀坑形貌,使用能谱对腐蚀产物进行了表征。金相分析和XRD表明,在奥氏体基体中存在大量的夹杂物和铁素体相。点蚀坑在内表裂纹深处形核。分析认为,材料的自身因素诱发了点蚀的形核,而压力壳所提供的腐蚀环境加速了点蚀的生长过程。     

FAAS法快速测定铜银合金中铅铋和锑

运用FAAS法快速测定镉镍电池材料用铜银合金中Pb、Bi、Sb含量,建立了Pb、Bi、Sb的共振线、灯电流、酸性介质等最佳实验条件.结果显示该方法具灵敏度高、选择性好、步骤简单、操作容易、干扰少等特点.测定样品的相对标准偏差均＜1.0%(n=6).标准加入回收率在97.0%～98.5%.方法适用于生产现场控制分析和样品系统分析,达到了实验室分析质量与质量控制的要求.     

铅对划伤690合金应力腐蚀行为的影响

采用扫描电镜(SEM),背散射电子衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)研究了划伤690合金在330℃含铅碱溶液和高纯水中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明:划伤过程使690合金局部产生严重变形区,该区域初始晶粒出现细化;在330℃含铅碱溶液中浸泡后试样划伤侧边出现沿机械孪晶界生长的应力腐蚀裂纹束;在高温高纯水中持续浸泡后,已有裂纹仍快速向基体延伸。材料表面或裂纹路径残留的微量铅仍促进SCC裂纹或裂纹束持续快速生长。     

熔炼镁及镁合金用坩埚材料化学稳定性的热力学分析

通过建立热力学可能的反应模犁，分别计算了高温下镁及镁合金与一些金属氧化物和非氧化物反应的自由能变化，并用自由能判据分析了这些反应发牛的可能性。结果表明，非氧化物SiC和ZrB2对镁及镁合金液具有良好的化学稳定性，可以作为熔炼镁及镁合金的坩埚材料使用，并用实验对这种材料在镁及镁合金液中的化学稳定性进行了验证。     

Temperature-Dependent SRS Behavior of 316L and Its Constitutive Model

The strain rate sensitivity(SRS) and temperature sensitivity(TS) of 316 L austenitic stainless steel were investigated by constant strain rate test(CSRT) and strain rate jump test(SRJT) under four temperatures(293, 373, 473 and 573 K) and four strain rates(5 9 10-4/s, 1 9 10~(-3)/s, 5 9 10~(-3)/s and 1 9 10~(-2)/s). The results show that temperature sensitivity(TS)indexes at different strain rates are coincidence to be negative, related to temperature softening. On the contrary, SRS indexes change from positive to negative with the increase in temperature associated with dynamic strain aging(DSA).Moreover, based on the comparison between CSRT and SRJT, SRS and TS indexes obtained by two methods agree well. It proves that the SRJT can describe the SRS and TS phenomenon of 316 L efficiently. Furthermore, the effects of temperature and strain rate on fracture mechanism were discussed. At last, an improved Johnson–Cook model was proposed to consider the temperature-dependent SRS behavior of 316 L.     

海上某油田生产井316L不锈钢毛细管泄漏失效分析

通过宏观检查、成分分析、力学性能、金相观察、扫描电镜等表征手段分析了海上某油田生产井不锈钢毛细管的失效原因。结果表明:该直缝焊管失效段主要存在均匀外腐蚀和刀状腐蚀开裂的形貌。其中局部管段均匀外腐蚀后壁厚减少约30%;而未腐蚀的完好管段按照GB/T 4334-2008进行了晶间腐蚀试验,试验后其外观呈现出与现场样品形貌一致的焊缝热影响区沟槽,这表明腐蚀失效的主要原因是不锈钢完好样品焊缝热影响区存在晶间腐蚀敏感性,且腐蚀后沟槽在加压注入破乳剂时容易造成刀状腐蚀开裂。热影响区能谱观察结果从微观上证明了奥氏体晶界区存在铬偏析现象。依据失效分析结果提出了后续建议和改进措施。