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。     

690TT合金划痕显微组织及划伤诱发的应力腐蚀

测试表明,690TT合金划痕周围形成了加工硬化区,范围可达100μm.TEM及EBSD-OIM组织观察发现,划痕沟槽处的基体组织出现了一定程度的纳米化.在330℃碱溶液中的浸泡实验表明,划伤诱发了690TT合金应力腐蚀裂纹的萌生和扩展.划伤过程中形成的变形晶界、孪晶界以及产生的微观裂纹成为应力腐蚀裂纹优先萌生的位置.Pb的存在使氧化膜变得疏松,加速了基体的溶解和氧化.随着溶液中Pb含量的增加.划伤诱发的应力腐蚀裂纹长度随之增加.690TT合金表面划伤严重降低了材料抵抗应力腐蚀开裂的能力.     

划伤690TT合金在高温含氧水中应力腐蚀裂纹萌生的研究

利用划伤技术研究了690TT合金在325 ℃高温含氧硼锂水中的裂纹萌生和生长情况。试样表面和截面显微分析的结果表明,划伤沟槽底部局部萌生了典型的沿晶应力腐蚀裂纹。由于应力集中,在慢速率拉伸阶段划伤沟槽底部产生了机械裂纹,而机械裂纹成为恒载过程中690TT合金沿晶应力腐蚀裂纹萌生和生长的先导。尖端非常接近晶界或者沿着晶界的机械裂纹可继续形成沿晶应力腐蚀裂纹。690TT合金在恒载荷条件下对应力腐蚀开裂仍有一定的敏感性。     

基于KBRF算法的镍基690合金应力腐蚀裂纹扩展速率预测模型

镍基690合金广泛用于压水堆核电站核岛主设备关键部件及焊缝,高温高压水环境应力腐蚀开裂(SCC)是其潜在的失效机理。由于SCC行为影响因素多达二十余种,因此存在参数化模型预测精度不高的问题。本文通过融合随机森林机器学习算法(Random Forest, RF)与基于领域知识的MRP-386参数化模型,建立了镍基690合金SCC裂纹扩展速率KBRF(Knowledge-Based Random Forest)预测模型,结果表明,领域知识的引入增强了KBRF模型的鲁棒性,准确性较MRP-386参数化模型和RF等机器学习模型显著提高,预测结果与实验值较为接近,将应用于我国压水堆核电站镍基690合金部件及焊缝在反应堆冷却剂中的应力腐蚀裂纹扩展工程预测。     

核电用690合金传热管抗苛性应力腐蚀性能评价

采用C形试样浸泡的试验方法,评价了两种加载状态下三种690合金传热管在325℃的50%NaOH介质中长期抗苛性应力腐蚀开裂能力,用XRD方法测量加载后应力值,对表面氧化膜进行了细致的分析,结果表明：采用螺钉缓慢加载的C形试样最大载荷值存在一定量的释放,国产管比进口管的释放量大;在325℃的50%NaOH介质中,国产管与进口管均具有良好的抗SCC性能,国产A管与进口C管的表面氧化膜特征更接近;在高温浓碱介质中,690合金传热管良好的抗苛性应力腐蚀能力与表面生成的双层结构的氧化膜及沿晶界析出连续状碳化物结构特征相关。     

表面状态对690TT合金腐蚀及应力腐蚀行为的影响

采用扫描电镜、原子力显微镜和表而粗糙度测量仪对具有不同表面状态的690TT合金表面形貌进行了表征与比较。采用零电荷电位测量、动电位扫描和电化学快慢扫描等方法对不同的690TT合金的腐蚀行为进行了比较。结果表明,与机械抛光样品相比较,打磨样品表面起伏较严重,拥有更大的表面粗糙度值;在相同的腐蚀环境中,打磨样品比机械抛光样品表现出更大的腐蚀速度和更高的应力腐蚀开裂敏感性。分析认为,单纯的表面较大粗糙度和残余应变均能够促进690TT合金的腐蚀。实验中打磨690TT样品表现出的较高腐蚀速度和应力腐蚀开裂敏感性是由其较大的表面粗糙度和表面残余应变综合影响结果。     

轧制对Inconel 690合金微观组织及应力腐蚀的影响

采用背散射电子衍射分析技术(EBSD)和慢应变速率拉伸实验方法研究不同轧制道次的Inconel 690合金微观组织和应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明,三道次轧制的690合金样品的晶粒更大,低重合点阵晶界所占比例更高,织构程度更弱。三道次轧制的690合金在高温高压纯水中的慢应变速率拉伸试验表现出更好的耐应力腐蚀性能。三道次轧制的690合金可以形成更加均匀的组织,提高低重合点阵晶界所占比例,增加其抗应力腐蚀能力。     

690TT合金在高温含铅碱液中的腐蚀行为

室温条件下690TT合金的极化曲线表明,加入氧化铅能导致合金表面钝化膜不稳定。静态高压釜高温含铅碱液中的浸泡实验表明,在330℃的10% NaOH+10 g/L PbO含铅碱液中,690TT合金发生晶间腐蚀,试样失重,且试样表面越粗糙,腐蚀越严重。其中线切割样品由于残余应力和腐蚀产物楔入应力的综合作用,晶间腐蚀发展成为沿晶应力腐蚀开裂。在330℃的10% NaOH碱液中,690TT合金没有发生晶间腐蚀。     

化学镀Ni-P合金在CO2溶液中的腐蚀磨损行为

研究了化学镀Ｎｉ－Ｐ合金在ＣＯ２水溶液中的腐蚀磨损行为。结果表明,随ＣＯ２浓度增大、载荷增加和滑动速度增加,化学镀Ｎi－Ｐ合金的腐蚀磨损速率增大、自腐蚀电位负移 ;当ＣＯ２浓度增大、载荷减小和滑动速度降低,化学镀Ｎi－Ｐ合金摩擦系数增大。同样条件下,化学镀Ｎi－Ｐ合金比Ｇ１０５钢具有更高的耐腐蚀磨损性。     

690合金的成分和显微组织对腐蚀行为的影响

研究了碳、磷、铝、钛等元素和不同热处理制度对690合金显微组织和晶间腐蚀、应力腐蚀性能的影响.结果表明,690合金中碳、磷含量提高均明显恶化其晶间腐蚀性能,合金中添加铝、钛元素提高其晶间腐蚀抗力.但碳、磷、铝、钛元素对合金在290℃50%NaOH溶液中的抗应力腐蚀性能有不同影响.合金固溶处理后进行时效处理,沿晶析出细小而连续的碳化物沉淀,可阻止应力腐蚀裂纹扩展。     

高温预析出对Al-Zn-Mg合金板材应力腐蚀断裂的影响

研究了高温预析出对7A52合金组织、时效硬化和应力腐蚀断裂的影响。结果表明：高温预析出处理在保持7A52合金强度、塑性的同时，可提高合金抗应力腐蚀性能。480℃固溶处理条件下，经过预析出处理后，合金应力腐蚀开裂界限应力强度因子局KISCC由7．6MPa．m^1/2。提高至9．1MPa．m^1/2，475℃固溶处理条件下，经过预析出处理后，KISCC由8．9MPa．m^1/2。提高至11．1MPa．m^1/2;未经预析出处理的7A52合金应力腐蚀断裂区发生严重的阳极溶解腐蚀，晶界和亚晶界均发生断裂，经高温预析出处理后，应力腐蚀裂纹仅沿平行晶界扩展；高温预析出处理使晶界析出相粗化显著、离散度增大且晶界析出相Cu含量提高，这是合金抗应力腐蚀性能得到显著改善的重要原因。     

氢对纯镍及690合金在弱碱性溶液中电化学行为的影响

采用电化学方法研究了预充氢对690合金在25,50,70℃下弱碱性溶液中电化学行为的影响。结果表明,预充氢使得690合金在碳酸氢钠溶液中的自腐蚀电位负移、电化学阻抗降低,尽管不影响阳极极化曲线的形状,但增大了阳极极化曲线中一次过钝化电位之前的阳极电流密度。此外,预充氢使镍在碳酸氢钠溶液中的阳极极化曲线出现新的阳极电流峰,增大了阳极极化曲线中过钝化电位之前的电流密度,并降低了电化学阻抗。氢对金属或合金电化学行为的作用与电极反应类型、速率控制步骤以及表面膜的稳定性有关。     

7055超强铝合金时效硬化特性与应力腐蚀性能研究

研究了7055超强铝合金挤压板材的时效硬化特性和应力腐蚀性能。结果表明：7055铝合金在120℃长期单级时效存在三峰强化现象,三峰位置分别在30h、105h、130h,其主要强化相分别为GP区、η’相和η相,其第一峰出现比7050、7175合金的推迟6h。另外,随时效时间延长,7055合金的应力腐蚀敏感性指数降低,合金的抗应力腐蚀性能变好。     

690合金管在不同法向载荷下的切向微动磨损性能研究

目的 通过690合金管/405不锈钢块(线接触)的切向微动试验,探究690合金管在不同法向载荷作用下的切向微动磨损机制和损伤演变规律。方法 采用自制的多功能复合微动磨损试验机,研究法向载荷(10、20、40 N)对690合金传热管/405不锈钢抗振条的切向微动磨损性能的影响。通过分析摩擦系数和耗散能,获得试验过程中的动力学信息,再通过光学显微镜、扫描电镜对磨痕进行微观分析,获得其磨损机制以及损伤演变规律。结果 当位移幅值为100、200 μm,法向载荷为10、20、40 N时,690合金管/405不锈钢块的微动运行状态处于完全滑移区。随着法向载荷的增加,摩擦耗散能和摩擦力增大,690合金管的损伤加剧,产生的磨屑增加,磨痕表面的剥落坑被磨屑覆盖而减少,摩擦系数呈下降趋势。沿微动方向,690合金表面的磨损区域内O、Fe、Ni和Cr的含量呈锯齿变化;沿接触方向,690合金管的磨损深度也呈现锯齿状,这都是690合金管和405不锈钢块均为非理想平面所致。结论 总体而言,随着法向载荷的增加,690合金管和405不锈钢块的磨损体积增加,690合金管主要的磨损机制为剥层和磨粒磨损。     

蒸汽发生器管690TT合金的点蚀性能

通过化学浸泡试验、动电位极化曲线的测量并结合扫描电镜(SEM)对经特殊热处理的690合金(690TT)点蚀形貌的观察,研究探讨了两种国产690TT合金在室温下的点蚀性能;并根据ASTM G48A与ASTM G61两种标准对690TT合金抗点蚀性能评估进行了比较。结果表明:两种国产690TT合金中,合金B的抗点蚀性能显著优于合金A的。ASTM G48A对690TT合金进行点蚀试验的最佳试验参数为50℃/3h,所得相应数据结果可靠;由于缝隙腐蚀等原因使ASTM G61对690TT合金管的点蚀电位测量稳定性不佳,可重复性较差。     

2519铝合金热轧板材抗应力腐蚀敏感性研究

以腐蚀强度指标Kσ和腐蚀伸长率指标Kδ评定合金的抗应力腐蚀敏感性，研究了2519铝合金热轧板材在T6、17和T8三种时效状态下的抗应力腐蚀敏感性。结果表明，2519铝合金热轧板材的抗应力腐蚀敏感性由高到低按118、17、T6工艺排序，而它们的力学性能按T6、T8、17的顺序排列。另外，测试了三种工艺状态下2519铝合金试样的恒电位极化曲线，发现合金的极化电阻越大时，其抗应力腐蚀敏感性越好。     

热等静压对Inconel 690合金堆焊层腐蚀行为的影响

采用TIG焊在不锈钢表面堆焊Inconel 690合金,并取部分试件在压强150 MPa,温度为1 120℃的条件下热等静压(HIP)处理2h。借助于金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察了HIP处理前后Inconel 690合金堆焊层的组织以及浸泡腐蚀后的微观形貌;并通过浸泡腐蚀试验、极化曲线和电化学阻抗谱,研究了HIP对堆焊层在含Cl-溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:HIP处理后堆焊层内部晶界处析出大量碳化物(Cr23C6),致使其在腐蚀液中由先前的点蚀转变为了晶间腐蚀;HIP处理后堆焊层的耐蚀性变差,其腐蚀速率约为HIP处理前的2.3倍。     

LD10铝合金应力腐蚀性能的研究

采用预制疲劳裂纹的双悬臂梁（DCB）试样进行LD10铝合金的应力腐蚀实验,测得了LD10铝合金在3.5%NaCl溶液、N₂O₄、偏二甲肼和纯水中的裂纹扩展速率da/dt以及临界应力腐蚀强度因子K_ISCC。通过断口形貌分析了LD10铝合金在不同介质中的应力腐蚀机理。结果表明,LD10铝合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀最为严重,在N₂O₄中次之,在偏二甲肼和纯水中最轻。