E690高强钢在SO_2污染海洋大气环境中的应力腐蚀行为研究

采用U形弯试样干湿交替腐蚀的实验方法,结合电化学测试、裂纹形貌观察和锈层分析,研究了E690钢在模拟SO_2污染海洋大气环境中的应力腐蚀行为及机理.结果表明,E690钢在SO_2污染海洋大气环境中具有较高的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,其SCC机理为阳极溶解和氢脆(AD+HE)的混合机制.大气环境中的SO_2可通过促进a-Fe OOH的形成以及Ni和Cr在内锈层中的富集促进内锈层的致密化,促进Cl-在锈层底部的浓聚和酸化,进而大大促进SCC裂纹的萌生与扩展,提高了E690钢的SCC敏感性.     

腐蚀产物对纯Al 8A06长期大气腐蚀行为影响的研究

在海洋和工业大气环境中对纯Al 8A06进行为期20 a的现场暴露实验,利用电子探针(EMPA)、波谱仪(WDS)和电化学阻抗(EIS)对腐蚀产物的形貌、元素组成和极化电阻Rp进行了分析和测试。结果表明,在两种大气环境中纯Al 8A06的腐蚀产物均主要由Al,O和S组成,但其腐蚀速率在工业大气环境下的约为海洋大气环境的1.5倍。在0.6 mol/L Na_2SO_4溶液中,极化电阻Rp从大到小顺序为:海洋大气环境中暴露20 a的试样工业大气环境中暴露20 a的试样8A06基体,这说明在海洋大气环境中腐蚀产物对基体的保护作用比工业大气环境中更好。     

铜及铜合金大气腐蚀研究进展

综述了铜及铜合金在乡村和城市、工业、海洋以及室内模拟大气环境中的腐蚀机理研究进展,概述了铜及铜合金在我国典型大气环境中的腐蚀规律,指出利用薄液膜腐蚀试验、液滴腐蚀试验、微区电化学测试、微观分析与观察以及理论模型与计算机模拟等方法是目前探索铜的大气腐蚀行为及机理的方向.     

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。     

H62制紧固座开裂原因分析

H62制紧固座在装配线上发现裂纹,为研究裂纹产生的原因和机理,采用金相、化学、断口扫描及能谱分析等方法,对裂纹及其断口进行了分析。通过分析调查发现：零件生产时正值南方高温闷热潮湿的季节,零件冲压成型后放置了3个月时间,应力未得到及时消除。零件在残余应力及南方潮湿的大气环境共同作用下产生应力腐蚀开裂。本研究通过对裂纹宏观现象及微观机理的分析,得出了裂纹产生的原因：零件在残余拉应力及潮湿的大气、O2及CO2的共同作用下产生应力腐蚀。     

耐火耐候钢在工业和海洋大气环境中的腐蚀行为研究

通过干湿交替腐蚀试验、扫描电镜和XRD等研究了耐火耐候钢在工业大气和海洋大气环境中的腐蚀行为。结果表明:耐火耐候钢在工业大气环境中的腐蚀速率低于海洋大气环境中的腐蚀速率,工业大气环境会促进耐火耐候钢锈层中α-FeOOH的生成,而海洋大气环境中形成的锈层中有β-FeOOH生成。在这两种大气环境中产生的锈层的形貌有差异,耐火耐候钢在不同大气环境中发生腐蚀的机制也不相同。     

海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下不同加载方式对7050铝合金腐蚀损伤特性的影响

目的 研究不同应力加载条件对7050铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤行为的影响规律。方法 以实际海洋大气环境为7050铝合金的薄液膜腐蚀环境,同时采用自主研发的疲劳载荷试验装置对暴露在海洋大气环境中的7050铝合金施加不同的拉伸疲劳载荷。研究应力比和载荷加载周期对协同作用效应下7050铝合金的腐蚀速率、腐蚀形貌、疲劳性能及断口形貌等的影响规律。结果 在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下,所有7050铝合金试样均发生了点蚀和晶间腐蚀。在每月加载1次应力的条件下,应力比为0.1和0.06的试样的最大腐蚀深度分别为40.1、46.5μm。在每周加载1次应力的条件下,试样的最大腐蚀深度为41.2μm。每周加载应力、应力比为0.06的试样的腐蚀速率显著大于应力比为0.1、每月加载应力的试样的腐蚀速率,且前者更易发生腐蚀疲劳断裂。所有试样的断口都呈现出疲劳断裂特征,裂纹源在合金表面,并放射性地向试样芯部扩展。结论 缩小应力加载周期及减小应力比均会显著加速协同作用效应下7050铝合金的腐蚀损伤进程,降低其抗疲劳性能。     

7xxx系列Al合金应力腐蚀开裂的研究

综述了7xxx系列Al合金的应力腐蚀开裂机理和影响应 力腐蚀开裂行为的因素,讨论了应力腐蚀开裂过程的微观结构变化及其与应力腐蚀开裂敏感 性的关系.在不降低合金力学性能的前提下,提高耐应力腐蚀开裂性将使该系合金有广泛的 应用前景.     

pH值对CLAM钢扩散连接接头应力腐蚀行为的影响

通过慢应变速率拉伸试验方法,研究了在室温下不同pH值的3.5 mass%NaCl溶液对CLAM钢扩散连接接头应力腐蚀开裂行为的影响。通过光学显微镜对试样的母材和接头处的微观组织进行了观察,并利用扫描电镜对试样断口形貌进行观察与分析,判断试样在不同pH值的3.5 mass%NaCl溶液中的应力腐蚀敏感性大小。通过观察宏观断口发现:无论在酸性、碱性或中性溶液中,试样均在母材部分断裂,且均出现了不同程度的颈缩现象。SSRT结果以及断口形貌分析结果表明:在室温下,CLAM钢在酸性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性较大,其应力腐蚀机理为氢致开裂型;在中性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性居中,其应力腐蚀机理为阳极溶解和氢致开裂共同作用;在碱性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性较小。     

温度对Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀敏感性的影响

采用慢应变拉伸的方法研究了服役温度对石油钻杆用Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀敏感性的影响。研究表明:T6态Al-Zn-Mg-Cu合金的应力腐蚀敏感性随温度升高而升高;在20℃下的应力腐蚀敏感性要远低于40、60、80℃下的应力腐蚀敏感性;40、60、80℃下合金应力腐蚀敏感性上升幅度较小。20℃常温下应力腐蚀开裂主导机制是阳极溶解;40℃及较高温度下应力腐蚀开裂的主导机制是氢脆机制,此时阳极溶解起到辅助作用。较高的温度不仅加快了氢原子的扩散速度,而且也促进了晶界及位错的运动,使得氢脆机制起主导作用。     

Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

不锈钢的腐蚀破环与防蚀技术——(四)应力腐蚀破裂

4 应力腐蚀开裂机理由于导致不锈钢材料发生应力腐蚀开裂的因素非常复杂,故解释不锈钢应力腐蚀开裂的理论很多,可谓众说纷云.但不管怎样,不锈钢的应力腐蚀开裂必然首先要发生选择性腐蚀,应力的主要作用在于对钝化膜的破坏及其再钝化的抑制,从而促进局部腐蚀.归纳起来,应力腐蚀开裂的机理可以分为三类:溶解机理;机械机理;混合机理.具体内容列于表2.     

LY12铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性

通过对模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验中的LY12铝合金初期腐蚀形貌、电位和交流阻抗等的测量和分析,研究铝合金在海洋大气环境下的初期腐蚀行为,并考察加速腐蚀试验结果和外场暴露试验结果的相关性。结果表明:铝合金初期腐蚀表面属于吸附型阻抗类型,电位有轻微上升,腐蚀伴随着表面氧化层的开裂。外场暴露腐蚀表面自然氧化层明显龟裂,加速腐蚀表面氧化层开裂不明显。模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验在腐蚀形貌、电位、交流阻抗等方面具有较好的相关性。     

LYl2铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性

通过对模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验中的LYl2铝合金初期腐蚀形貌、电位和交流阻抗等的测量和分析,研究铝合金在海洋大气环境下的初期腐蚀行为,并考察加速腐蚀试验结果和外场暴露试验结果的相关性 .结果表明:铝合金初期腐蚀表面属于吸附型阻抗类型,电位有轻微上升,腐蚀伴随着表面氧化层的开裂.外场暴露腐蚀表面自然氧化层明显龟裂,加速腐蚀表面氧化层开裂不明显.模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验在腐蚀形貌、电位、交流阻抗等方面具有较好的相关性.     

0Cr12Mn5Ni4Mo3Al不锈钢自锁螺母的开裂原因

某0Cr12Mn5Ni4Mo3Al不锈钢自锁螺母在服役过程中出现开裂。对开裂螺母进行了宏观和微观断口形貌观察、表面能谱分析、显微组织及力学性能分析与测试等。结果表明：该螺母开裂原因为应力腐蚀开裂(SCC)。裂纹起源于法兰面与螺母体交接处,螺母体与法兰面呈直角此处易积液,螺母表面处理方式为钝化和涂MoS₂,其耐蚀能较差。在腐蚀性潮湿大气环境中,干湿交替作用下螺母产生局部腐蚀点,在腐蚀点处萌生裂纹,裂纹在螺母圆周切向拉应力作用下扩展直至螺母开裂。     

碳钢/有机涂层在模拟大气环境中的失效研究与寿命预测

针对有机涂层在大气环境中失效过程较长的特点,利用Corrosion Master腐蚀仿真平台对Q235碳钢/有机涂层体系分别在海洋大气、工业大气和海洋工业大气3种腐蚀环境条件下的服役寿命进行预测,并结合腐蚀电化学相关测试与涂层的失效行为研究结果对仿真计算结果进行了分析和验证。结果表明,相同环境条件下仿真模拟计算结果与实验结果具有较好的一致性,仿真技术可以用于金属/有机涂层在大气环境下的失效行为研究,并可实现寿命预测。     

双相不锈钢应力腐蚀行为及防护技术研究进展

双相不锈钢含有铁素体+奥氏体两相组织,具有良好的机械和腐蚀性能,尤其以出色的抗应力腐蚀开裂性能而著称。但双相不锈钢在特定的环境和拉应力共同作用下,会出现应力腐蚀开裂现象,由于应力腐蚀开裂通常难以被发现,从而导致灾难性的事故。在此基础上,从材质的成分和金相组织,温度、pH、氯离子和氧气浓度等工况环境,冷变形和残余应力等方面总结了影响双相不锈钢应力腐蚀开裂的因素。结合双相不锈钢的使用环境和应力特点,阐述了双相不锈钢的应力腐蚀开裂机理,包括电化学阳极溶解理论、氢脆机制、膜破裂理论、化学脆化一机械破裂两阶段理论、应力吸附破裂理论。依据应力腐蚀开裂机理,结合影响因素,通过合理添加合金元素开发出新的双相不锈钢、双相不锈钢等离子碳氮共渗或表面涂层、热处理工艺等方法,有效地降低双相不锈钢应力腐蚀开裂的敏感性。最后,从双相不锈钢应力腐蚀开裂机理和防护技术两方面展望了双相不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向,从本质上减少应力腐蚀开裂事故的发生,保障生产的“安稳长满优”。     

海洋大气环境下镁合金腐蚀行为研究进展

本文综合研究了海洋大气环境下镁合金腐蚀行为的研究进展,比较分析了各种因素对腐蚀行为的影响,对当前研究进展进行总结并对未来研究方向进行展望。在海洋大气环境下,表面薄电解质溶液膜的包覆是镁合金发生电化学腐蚀的主要原因,且多发生局部腐蚀。相比于内陆大气环境,海洋大气中含有较多无机盐气溶胶颗粒,导致点蚀成为主要的局部腐蚀形式。相对湿度的升高会导致薄电解质膜厚度增加,进而加速整体腐蚀速率。随气温上升,镁合金的大气腐蚀速率线性增加,而空气中的CO₂可以抑制NaCl对镁合金的侵蚀。该领域未来需更多关注具体使役环境下合金的腐蚀机理,以及各种环境因素对腐蚀行为的协同作用机制,以指导海洋用镁合金材料的设计和制备。     

高温高压水环境下传热管失效形式及防腐措施研究进展

分析了在高温高压水环境下，压水堆(PWR)蒸汽发生 器传热管的失效形式及原因，总结了应力腐蚀开裂(SCC)的相关机理，并针对奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂—一种严重的环境促进腐蚀开裂(EAC)形式，分析了相应的解决措施，特别是缓蚀剂解决措施.     

海洋油气井的硫化氢腐蚀与防护进展

对海洋油气井的工作环境及腐蚀类型进行了介绍和分析,对海洋油气设备硫化氢应力腐蚀、开裂形式、影响因素及腐蚀防护的研究进展进行了分析总结。还对未来海洋油气井腐蚀的研究方向提出了一些看法。