316Ti在超临界水环境中的应力腐蚀和均匀腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究了奥氏体不锈钢316Ti在550℃/25 MPa、600℃/25 MPa和650℃/25MPa超临界水(SCW)中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,及其在超临界650℃/25 MPa、次临界290℃/15.2MPa水环境中的均匀腐蚀性能;同时研究了其在空气中不同温度条件下的机械强度。结果表明,随着温度的升高,316Ti的机械强度和延伸率逐渐下降;试验后断面SEM表明,316Ti在550℃和600℃时具有应力腐蚀开裂的倾向,在650℃时没有应力腐蚀开裂倾向,但在三种温度下试样标距段均未发现裂纹。参照其在空气中不同温度下的机械强度数据,可知其屈服强度和抗拉强度基本上随温度的升高而降低。316Ti在超临界水环境中的腐蚀试验表明,其腐蚀呈现出增重特征,并且满足幂函数生长规律;而其在次临界条件下的腐蚀却呈现出减重的特征。     

镍基合金800H的腐蚀性能研究

研究了镍基合金800H在550℃,25 MPa,600℃,25 MPa和650℃,25 MPa超临界水中的应力腐蚀开裂敏感性,及其在超临界650℃,25 MPa,次临界290℃,15.2 MPa水中的均匀腐蚀性能,同时研究了其在空气中不同温度条件下的机械强度。通过慢应变速率拉伸实验得到相应的应力-应变曲线。结果表明,随着温度的升高,800H的机械强度逐渐下降;SEM像表明800H在这3种工况下均具有应力腐蚀开裂的倾向。由其在空气中不同温度下的机械强度可知,其屈服强度和抗拉强度基本上随温度的升高而降低。800H在超临界水条件下的腐蚀实验表明,其腐蚀增重大致符合抛物线增长规律;而其在次临界条件下的腐蚀却呈现出减重的特征。     

奥氏体不锈钢AL-6XN在超临界水中的腐蚀

研究了奥氏体不锈钢AL-6XN在550℃,600℃和650℃超临界水中的腐蚀行为。采用扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪观察氧化膜的腐蚀形貌、组织结构及元素成分分布。结果表明,AL-6XN不锈钢在超临界水中氧化膜的生长服从固态生长机制,600℃时的腐蚀增重量约为550℃时的3倍,而650℃时其腐蚀增重出现了大幅下降。试样表层形成了富Fe的磁晶石结构腐蚀产物颗粒,其氧化膜呈现双层结构,外层为Fe3O4结构,内层为FeCr2O4和(Ni,Fe)Fe2O4混合尖晶石结构。     

12Cr-F/M钢在超临界水中的腐蚀行为

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了12Cr-F/M钢在25MPa,550℃和650℃的超临界水(SCW)中的机械性能,以及在550℃的SCW中的应力腐蚀开裂(SCC)倾向。同时通过均匀腐蚀试验研究了12Cr-F/M钢在550℃/25MPa的SCW中的腐蚀性能。SSRT结果表明,12Cr-F/M钢在550℃/25MPa时具有优良的机械性能,当温度升高到650℃时其机械强度下降明显,但延伸率基本不变。由断口SEM形貌可知,12Cr-F/M钢具有沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)倾向。均匀腐蚀结果表明,12Cr-F/M钢在550℃/25MPa的SCW中的腐蚀性能较差,其腐蚀增重呈现出抛物线生长规律,1 000h后其腐蚀增重达741mg/dm2。同时发现其在600h时表面氧化膜出现裂纹,1 000h时后观察到氧化膜发生剥落,而氧化膜脱落主要是因为在降温过程中基体与氧化物间不一致的热膨胀系数造成的。     

316Ti在含氯离子300℃高温水中的应力腐蚀开裂

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验方法研究了316Ti在300℃高温水中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明,在空气饱和条件下,试样的断裂时间、延伸率以及断裂能的值随着Cl^-浓度的增大显著降低,应力腐蚀敏感指数随着Cl^-浓度的增大则显著递增,二者具有一定相关性。316Ti不锈钢在300℃空气饱和水中发生SCC的临界Cl^-质量浓度为5 mg/L,只有在Cl^-质量浓度高于或等于5 mg/L,试样才发生穿晶型和部分沿晶混合型SCC。SCC裂纹多萌生于滑移台阶或蚀坑,也可能萌生于接近表面的铁素体相处;裂纹在向基体扩展过程中,铁素体相的存在阻碍了其扩展过程,从而提高了316Ti的抗SCC能力。氧在SCC裂纹萌生和扩展过程中都起着非常重要的作用。     

敏化温度对445J2不锈钢应力腐蚀开裂的影响

通过慢应变速率拉伸试验研究了不同敏化温度(550、650和750℃)处理的超纯铁素体不锈钢445J2在不同温度(20、40和60℃)的3.5 mass%NaCl溶液中的应力腐蚀敏感性。采用光学显微镜和扫描电镜(SEM)分析了试样的组织和断口形貌,研究了敏化温度和溶液温度对445J2不锈钢应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响。结果表明：445J2不锈钢在敏化温度为650℃、溶液温度为60℃时,断口表面基本都被腐蚀产物所覆盖,腐蚀情况最严重,表现出最高的应力腐蚀敏感性。     

310S和AL-6XN不锈钢在熔融MgCl_2中的腐蚀行为

研究了310S和AL-6XN两种不锈钢在800℃下MgCl_2熔盐中的腐蚀行为,采用X射线衍射仪(XRD)和金相显微镜对腐蚀产物和截面形貌进行了分析。结果表明,两者都为均匀腐蚀,310S初始腐蚀速率比AL-6XN大很多,之后两者均慢慢减小并趋近于零。由腐蚀深度得到前者腐蚀等级为9级,后者为8级,都属于欠耐蚀。在800℃下,两种材料腐蚀过程符合三维扩散(Ginstring-Brounshtein)反应动力学模型,反应常数分别是0.0048和0.0081,并得到他们的动力学方程。在MgCl_2熔盐中AL-6XN比310S的耐腐蚀性能更好。     

超级奥氏体不锈钢AL-6XN在超临界水中的腐蚀行为

研究了超级奥氏体不锈钢AL-6XN在500℃,550℃和600℃/25 MPa超临界水中的腐蚀行为,通过扫描电镜-电子能谱(SEM-EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了氧化膜的显微形貌、组织结构与成分分布。结果表明,氧化膜为双层结构,氧化膜中含Fe₃O₄, Cr₂O₃,Fe₂O₃和FeCr₂O₄相。AL-6XN在超临界水中氧化膜存在脱落现象,脱落程度随温度升高而加剧。     

25Cr-20Ni-ODS钢在超临界水中的腐蚀行为

通过腐蚀增重试验和慢应变速率试验(SSRT)研究了25Cr-20Ni-ODS钢在超临界水(SCW)中的腐蚀性能。结果表明:25Cr-20Ni-ODS钢在超临界水中的耐蚀性较好,腐蚀1 000h后其腐蚀速率非常低;在600℃超临界水环境中试样发生了沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC),且IGSCC敏感性随着溶解氧含量的增加而提高;而在650℃下,试样的断裂失效方式为塑性断裂,并没有观察到应力腐蚀开裂迹象。     

喷丸表面粗糙度对纯Ti焊接接头在HCl溶液中应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了TA2纯Ti焊接接头原始试样、超声喷丸(USSP)处理试样和USSP+表面打磨处理试样在10%HCl溶液中的应力腐蚀行为,通过OM、TEM、SEM分别对焊接接头各区域组织及腐蚀断口形貌进行了观测,对不同工艺处理试样的表面粗糙度、残余应力进行了测定,并对其腐蚀机理进行了分析。结果表明,纯Ti焊接接头在该体系中应力腐蚀与氢脆同时存在,焊缝区为焊接接头的薄弱环节,最先发生失效。原始试样在该体系中应力腐蚀开裂敏感性指数(ISCC)为25.61%,具有应力腐蚀倾向;USSP处理试样的ISCC为18.24%,USSP+1500#表面打磨处理试样的ISCC为11.96%,均无明显应力腐蚀倾向。USSP处理试样表面粗糙度较大,易引起应力集中形成裂纹源,与腐蚀坑作用相似;USSP+表面打磨处理减小了试样表面粗糙度,应力分配更加均匀,试样延伸率增加,塑性提升,进一步改善了材料的抗应力腐蚀开裂性能。     

奥氏体不锈钢AL-6XN在超临界水中的腐蚀行为

采用增重法对奥氏体不锈钢AL-6XN在500℃/25MPa超临界水(SCW)中的腐蚀行为进行试验研究,利用SEM和XRD对表面氧化膜的成分和结构进行了分析。结果表明,AL-6XN在SCW中的腐蚀动力学遵循抛物线规律,局部表面发生了点蚀;氧化膜为双层结构,内层为致密的Cr2O3和FeCr2O4混合物,外层为较疏松的Fe3O4且分布着氧化物颗粒。     

不锈钢在海洋环境中的腐蚀

新钢种C_(15)和18-8Ti,316L,AL-6X钢在厦门海域5年半挂片对比试验表明,18-8钢腐蚀穿孔,316L孔钢遭海生物吸着而腐蚀,只有C_(15)和AL-6X钢未发现腐蚀痕迹,表面光亮如初。     

浓度和温度对316L不锈钢在NaOH溶液中应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验(简称SSRT),对316L不锈钢在高温NaOH溶液中的应力腐蚀开裂行为进行了试验研究,结果表明在较高温度下,316L不锈钢在低浓度的NaOH溶液中也具有明显的应力腐蚀开裂敏感性.     

外加电位对316L不锈钢在硼酸溶液中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸 (SSRT) 实验,结合不同扫描速率下的动电位极化曲线,对316L不锈钢在动电位极化曲线不同区下的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性以及腐蚀机理进行了研究。通过断口的SEM形貌进一步分析了316L不锈钢在硼酸溶液中的应力腐蚀开裂机理。结果表明,在近中性硼酸溶液环境下,外加电位对应力腐蚀开裂敏感性具有一定影响;当外加电位处于钝化区和过钝化区时,其SCC机制是由阳极溶解控制,且随着电位的升高其SCC敏感性增大;外加电位为-600 mV时,开裂机制为氢致开裂,此时316L不锈钢有最大SCC敏感性。     

模拟深海环境中阴极极化电位对钛合金应力腐蚀敏感性的影响

通过电化学试验和慢应变速率试验研究了阴极极化电位对钛合金Ti80、Ti75和Ti31在模拟深海环境中应力腐蚀敏感性的影响。结果表明：随着阴极极化电位的负移,3种钛合金的应力腐蚀敏感性均呈现上升趋势,在模拟深海环境中,Ti80、Ti75和Ti31无明显应力腐蚀倾向的最负阴极极化电位(相对于Ag/AgCl电极)分别为-0.77 V、-0.73 V和-0.73 V。     

热处理对X80管线钢在模拟海水中应力腐蚀的影响

利用电化学工作站测试了经不同工艺热处理后X80钢在海水模拟液中的极化曲线,并采用慢应变拉伸试验（SSRT）对其在模拟海水环境中进行了应力腐蚀试验。用扫描电镜（SEM）观察试样的断口形貌,并结合腐蚀试验结果分析在模拟海水环境中X80钢的应力腐蚀开裂机理。极化曲线表明未经过热处理的X80钢耐蚀性最差,腐蚀电流密度最大,热处理有效改善了钢样在模拟海水中的耐蚀性能,在回火温度为650 ℃时,腐蚀电流密度最小;SSRT试验结果表明,热处理后试样的断裂强度和伸长率增加,说明应力腐蚀开裂敏感性降低,并且回火温度越高,应力腐蚀开裂敏感性越低;电镜扫描结果显示经热处理后的试样断口出现了韧性断裂特征,宏观断口出现颈缩,微观上也可以观察到韧窝。     

316L不锈钢短接过早腐蚀开裂的机制与预防

分析了盐化工环境中316L不锈钢短接腐蚀裂纹的宏观特征、微观形貌及显微组织,研究了卤水介质参数及短接制造工艺对316L不锈钢腐蚀的影响。结果表明:短接过早失效的机制是点蚀和应力腐蚀开裂;短接点蚀主要由卤水高温以及高Cl-含量引起,焊接残余应力及卷曲加工应力的共同作用促进了短接的应力腐蚀开裂;用铸造成形代替焊接成形,并适当增加316L不锈钢的钼含量,有利于延长短接的使用寿命。     

航空用6061铝合金恒载荷应力腐蚀行为

采用恒载荷全浸腐蚀拉伸、断口扫描和室温拉伸等方法研究了拉应力对两种热处理状态6061铝合金(6061-T4和6061-T6)应力腐蚀行为的影响。结果表明，在O₂和Cl^-共存环境中，6061-T4铝合金的应力腐蚀敏感性很低，力学性能降低主要受腐蚀介质的电化学腐蚀影响；6061-T6铝合金的应力腐蚀开裂敏感性高于6061-T4铝合金，其应力腐蚀开裂倾向受腐蚀影响为主，力学因素影响为辅；应力腐蚀后，6061-T4和6061-T6铝合金表层腐蚀区域为沿晶脆断，次表层为准解离断裂，中心为穿晶断裂；在腐蚀介质与应力同时作用下，6061-T4铝合金由点蚀发展为晶间腐蚀，并随应力增大变为剥落腐蚀；6061-T6铝合金点蚀不明显，但晶间腐蚀深度随应力增大而加深。     

影响316Ti在高温水中SCC的水质化学因素

1 前言 引起材料在核电站高温水环境中的应力腐蚀开裂的因素中,水质条件是最为重要的因素之一,其中溶解氧含量(DO)、氯离子含量的影响尤为显著。316Ti不锈钢是核电站设备结构材料之一。研究环境因素 (DO,Cl~-)对该材料的应力腐蚀开裂敏感性的影响,是一项富有实际意义的工作,可为核电站的水质控制提供参考。     

高温水蒸气环境中TP439不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性

目的 研究TP439不锈钢在高温水蒸气环境中的应力腐蚀开裂行为,并探讨水蒸气和温度对其应力腐蚀开裂敏感性的影响规律。方法 采用慢应变速率拉伸试验方法研究了TP439不锈钢在400~600 ℃水蒸气环境中的应力腐蚀开裂行为,利用SEM和EDS分析试样断口区域的形貌及元素分布。结果 同一应变速率(2×10^‒5 s^‒1)下,随着温度在400~600 ℃范围内升高,TP439不锈钢在空气和水蒸气环境中的屈服强度、抗拉强度和断裂能均逐渐降低,延伸率逐渐增大。400 ℃和500 ℃时,试样在水蒸气环境中的抗拉强度较空气环境中有所降低,而延伸率较空气环境中增大。600 ℃时试样在水蒸气环境中的力学性能较空气环境中无明显差别。试样在400、500、600 ℃水蒸气环境中的应力腐蚀开裂敏感性指数分别为0.7%、1.2%和‒2.8%,应力腐蚀开裂敏感性较低。试样在400~600 ℃水蒸气环境中的断口均呈现韧性断裂特征,断口形貌整体由韧窝和微孔组成,颈缩现象显著,断口附近未发现二次裂纹。温度在400~600 ℃范围内升高时,断口的韧窝特征更加明显,颈缩程度逐渐增大,600 ℃时断口侧面的氧化膜表面Cr含量明显降低,主要由Fe的氧化物形成。结论 水蒸气对TP439不锈钢的应力腐蚀开裂行为起促进作用。基于应力腐蚀开裂敏感性指数和断口的分析,在应变速率为2×10^‒5 s^‒1的400~600 ℃水蒸气环境中,TP439不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性较低。