AM355不锈钢在酸性溶液中的腐蚀电化学行为

结合腐蚀形貌,通过极化曲线、交流阻抗谱(EIS)和莫特肖特基(MS)曲线的测定,分析了溶液pH值对AM355不锈钢腐蚀电化学行为的影响。结果表明:随溶液pH值的减小,腐蚀电位正移,腐蚀电流密度增大,致钝电位发生了正移,致钝电流密度、维钝电流密度增大。钝化膜由铬氧化物和铁氧化物组成,酸性增加使得铁氧化物施主浓度增大,钝化膜表面吸附氢离子电荷密度增加。钝化膜的厚度及其电阻随pH值的减小而减小,钝化膜更容易被破坏,酸性达到一定程度,钝化膜局部区域优先腐蚀。溶液pH值减小,AM355在溶液中保持自钝化性能降低,材料的腐蚀速率增加。     

pH值对超级13Cr钢在NaCl溶液中腐蚀行为与腐蚀膜特性的影响

采用全浸泡腐蚀方法,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、失重法、极化曲线和交流阻抗(EIS)等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其腐蚀膜层的电性能进行了分析,研究了超级13Cr油管钢在NaCl溶液中的腐蚀行为与腐蚀膜层电性能,结果表明:超级13Cr油管钢在酸性的NaCl溶液中具有较好的抗腐蚀性能,其表面腐蚀膜层具有钝化特性,随着溶液pH值的降低,其腐蚀膜层的钝化性能增强,发生点蚀的倾向性减小,而发生全面腐蚀的倾向性增大,其腐蚀产物为Fe和Cr的氧化物组成。当溶液pH值大于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而增大;当溶液pH值小于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而减小。     

Cl~-和应力对X80管线钢电化学腐蚀行为的影响

目前,对于Cl~-和应力同时作用时钢铁腐蚀行为及机理的研究不多。采用动电位极化和交流阻抗谱,研究了Cl~-和应力对X80管线钢在高pH值溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:Cl~-对X80管线钢的钝化行为有显著影响,当Cl~-浓度小于0.10 mol/L时,X80管线钢表面会形成稳定的钝化膜,当Cl~-浓度大于0.10 mol/L时,则不会形成稳定的钝化膜。在自腐蚀电位下,少量的Cl~-可增加X80管线钢的腐蚀倾向,但大量Cl~-可降低其腐蚀倾向。外加应力使交流阻抗谱低频区出现第二段容抗弧,并且提高自腐蚀电位下X80管线钢的溶解速率。     

触变成形AZ91D镁合金在NaCI溶液中的应力腐蚀行为研究

通过静载荷试验研究了触变成形AZ91D镁合金在NaCl溶液中的应力腐蚀行为。结果表明，随着载荷和NaCl浓度的增大，试样的断裂时间逐渐缩短，而当增大溶液的pH值时，断裂时间却相对延长。通过扫描电镜对断口的分析表明，在酸性NaCl溶液中，合金呈现出明显的沿晶断裂方式，在紧靠裂纹的前缘处，会形成类似于韧窝的空穴，断口由许多曲曲折折的小平面组成；而在碱性NaCl溶液中，由于断裂所需的时间长，使得试样断口有较大的塑性变形，断口边缘有许多撕裂的片状痕迹。触变成形AZ91D镁合金应力腐蚀过程主要分为钝化膜的破裂、点蚀、裂纹的萌生、裂纹扩展和断裂4个阶段。     

触变成形AZ91D镁合金在NaCl溶液中的应力腐蚀行为研究

通过静载荷试验研究了触变成形AZ91D镁合金在NaCl溶液中的应力腐蚀行为.结果表明,随着载荷和NaCl浓度的增大,试样的断裂时间逐渐缩短,而当增大溶液的pH值时,断裂时间却相对延长.通过扫描电镜对断口的分析表明,在酸性NaCl溶液中,合金呈现出明显的沿晶断裂方式,在紧靠裂纹的前缘处,会形成类似于韧窝的空穴,断口由许多曲曲折折的小平面组成;而在碱性NaCl溶液中,由于断裂所需的时间长,使得试样断口有较大的塑性变形,断口边缘有许多撕裂的片状痕迹.触变成形AZ91D镁合金应力腐蚀过程主要分为钝化膜的破裂、点蚀、裂纹的萌生、裂纹扩展和断裂4个阶段.     

超级13Cr不锈钢在磷酸盐完井液中的应力腐蚀开裂敏感性研究

超级13Cr不锈钢常应用于高温井段,为明确其在高温磷酸盐完井液中的腐蚀及断裂风险,通过慢速率应变拉伸试验(SSRT)和高温高压电化学测试等,结合扫描电镜研究了超级13Cr不锈钢在高温磷酸盐完井液环境中的应力腐蚀开裂敏感性。结果表明:超级13Cr不锈钢在高温磷酸盐完井液环境下具有一定的应力腐蚀开裂敏感性,其应力腐蚀开裂机制为阳极溶解型;随温度升高,超级13Cr不锈钢表面的钝化膜稳定性下降,点蚀敏感性增加,应力腐蚀开裂敏感性增大。     

铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展

聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking, SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段：铝合金表面钝化膜破裂和点蚀阶段、裂纹萌生阶段、钝化膜的再生与溶解动态平衡阶段以及裂纹扩展阶段。铝合金的合金成分、热处理工艺可以控制其显微组织结构,其中第二相粒子对铝合金的SCC过程起主要作用。海洋环境的温度、pH值、离子种类和浓度等因素也会影响铝合金的SCC行为。结合常用合金元素在铝合金基体中的存在形式及作用、热处理工艺对铝合金应力腐蚀行为影响,以及海洋环境的特点,总结了铝合金在海洋大气、海水环境中的应力腐蚀失效机理,为铝合金在海洋环境中的应用提供应力腐蚀机理解释与分析依据。     

国产管线钢的环境开裂性能研究

采用电化学测试和慢应变速率实验(SSRT)研究了国产X70管线钢在近中性pH和高pH溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为.结果表明,X70钢在高pH溶液和近中性pH溶液中的阳极极化曲线表现出明显的差异:在高pH溶液中有明显的活化-钝化转变而在近中性pH溶液中则无;在近中性pH溶液中,X70管线钢的开裂模式是穿晶型的,具有准解理特征,并且随着外加阴极电位的降低,SCC敏感性增加,氢致破裂占主导;随温度的下降以及溶液中CO2含量的增加,溶液pH值降低,SCC敏感性增加.在高pH溶液中,在阴极极化时,X70钢表现出与在近中性pH溶液中类似的破裂行为和特征,即SCC敏感性随电位降低而增大,裂纹数目少而大,裂纹易扩展;但在阳极极化时,裂纹数目多而小,易萌生但难扩展.在2种溶液中阳极极化时,均存在SCC敏感电位区.     

国产管线钢的环境开裂性能研究

采用电化学测试和慢应变速率实验(SSRT)研究了国产X70管线钢在近中性pH和高pH溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为.结果表明,X70钢在高pH溶液和近中性pH溶液中的阳极极化曲线表现出明显的差异:在高pH溶液中有明显的活化-钝化转变而在近中性pH溶液中则无;在近中性pH溶液中,X70管线钢的开裂模式是穿晶型的,具有准解理特征,并且随着外加阴极电位的降低,SCC敏感性增加,氢致破裂占主导;随温度的下降以及溶液中CO2含量的增加,溶液pH值降低,SCC敏感性增加.在高pH溶液中,在阴极极化时,X70钢表现出与在近中性pH溶液中类似的破裂行为和特征,即SCC敏感性随电位降低而增大,裂纹数目少而大,裂纹易扩展;但在阳极极化时,裂纹数目多而小,易萌生但难扩展.在2种溶液中阳极极化时,均存在SCC敏感电位区.     

外加电位对X80钢在玉门土壤模拟溶液中应力腐蚀的影响

采用慢应变速率拉伸实验研究X80钢在土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性。以玉门地区的碱性土壤为基础,分析不同电位对应力腐蚀的影响。用扫描电镜对断口及二次裂纹形貌进行观察。结果表明:阳极电位下X80钢应力腐蚀敏感性不高。高阳极电位下,阳极溶解在一定程度上抑制了应力腐蚀。阳极电位较弱以及开路电位下,阳极溶解较弱,裂尖和其他表面存在溶解性差异,这些因素有利于裂纹扩展。但是较慢的溶解速率以及相对高的应变速率使得裂纹没有足够时间发生有效扩展,应力腐蚀敏感性仍然较低。当外加阴极电位时,裂尖发生阳极溶解而其他位置受到阴极反应抑制,应力腐蚀敏感性增加。随着阴极电位降低,不断增加的氢影响裂纹萌生和扩展,应力腐蚀敏感性随外加电位的降低而增大。     

应力与渗氮

渗氮试样在２８０℃加热并施以拉力时，促使γ＇相析出的事实表明，应力对扩散起促进作用，且在弹性极限态时作用最大，试验指出，渗氮本身就存在着渗氮应力，由此导致＜＜间断式＞＞渗氮工艺的产生。     

金属和SiC复合薄膜的应力及应力梯度控制技术

等离子增强化学气相沉积（PECVD）SiC谐振器的制作面临导电和应力及应力梯度控制问题．为了解决导电问题,采用金属W作为导电材料,它耐断腐蚀,可简化工艺．使W薄膜应力最小的溅射条件为：Ar压力2．0Pa,功率300W,反溅射工艺;为了解决应力梯度问题,采用双层金属结构、退火和离子注入3种手段．在离子注入电压120keV、剂量1．6×10^16cm^-2、不退火的条件下,可以得到应力梯度最小、结构完好的PECVD SiC谐振器.     

基于应力功恒等法的振动时效研究

振动时效主要用于消减构件的残余应力,本质上类似于应力松弛,应变变程恒定的情况下峰值应力随周期减小。材料发生应力松弛的部分为应力集中区,振动时效过程中产生局部塑性应变。针对如7075高强铝合金幂次硬化材料,可以采用基于等效线弹性模型的应力功恒等法近似计算材料的局部应力和应变变程,以弥补实验过程需要测量但不易获得的重要数据。计算得到的应力-应变曲线与流变塑性理论公式推导的结果及其它研究者通过模型仿真得到的结果相似,表明应力功恒等法应用于振动时效分析具有计算简单,准确实用的特点,对工程实践有一定的参考价值和指导作用。     

磁性应力测量条件对应力感度的影响

磁性应力测量具有测量速度高,探测深度大(可达数毫米),无辐射危险,携带方便等优点.可以对使用中的构件进行实时实地且安全的测量.但磁性应力测量法只能用于铁磁材料并且对铁磁材料结构等因素也敏感.因此,在磁性应力测量中影响测量精度的原因很多,其中一个最主要的参数就是应力感度.本文主要研究了两种材料的应力感度与材料测定条件的关系,以及测定环境对应力感度的影响,从而在磁性测量的过程中能排除不利条件,正确地确定磁性应力的感度,提高磁性应力测量技术的准确度.     

爆炸过程中的应力波

通过对爆炸过程进行分析,运用质量和动量守恒原理,导出了爆炸过程中应力波传播规律;随着介质质点距装药中心距离的增大,应力波幅值在衰减,应力波波形在变化,其传播速度也在减小。通过对球形装药爆炸后应力波传播过程的数值模拟,可以形象地说明上述传播规律。     

支铰钢梁的振动时效与残余应力分析

为消除刘家道口弧形闸门支铰钢梁焊接后的残余应力,通过有限元分析,确定了采用振动时效工艺,并对振动时效的效果进行了分析。结果表明：振动时效方案可有效消除钢梁的残余应力,为同类工程消除残余应力提供了范例和经验。     

PMMA材料断裂应力与银纹损伤研究

本文基于连续介质力学理论和最大拉应力准则,从能量的观点出发,根据能量守恒定律,提出了脆性材料的断裂应变能密度与断裂应变成线性关系,由此确定的平均应力为材料常数.并通过PMMA材料在不同应变率下的拉伸实验验证.同时通过表面银纹显微镜观察实验,研究了应变率对银纹密度的影响.     

Stress relaxation in beryllia

Beryllia beams were loaded at temperature in four-point bending to a deflection of 0.001 in. or 0.002 in. and the decrease in load necessary to maintain the deflection constant was measured as a function of time. The beryllia was fine-grained, in the range ～ 1 to 7μm, and the porosity varied between 3 and 21%. The test conditions covered a temperature range of 850 to 1240°C, experiments took from 10 min to 8 h: the loads used produced initial maximum outer fibre stresses of the order 3000 to 6000 psi. A method was developed for calculating the stress distribution in a beam at any time and this was used to analyse the results. The stress relaxation process was found to be stress-activated, and the conversion of elastic to plastic strain could be expressed as a creep law having the form $$\dot \in = k_0 exp \left( {\frac{{ - Q}}{{RT}}} \right) exp \left( {\frac{{Cv\sigma }}{{RT}}} \right)$$ . The activation energy was 100 ± 2 kcal mole^?1 and the activation volume was large, probably of the order of 10³ atoms. The rate constantk ₀ was approximately proportional to the fraction of intergranular porosity and inversely proportional to the cube of the grain diameter. It is suggested that the mechanism of grain boundary sliding is consistent with the observations.