核电工程材料的应力腐蚀破裂研究

采用慢应变速率试验(SSRT)和U型弯曲试验技术研究了水中杂质离子、溶解氧(DO)、外加电位以及温度等对核电工程材料304不锈钢(SS)、316SS以及A533B压力容器用钢在高温水中应力腐蚀破裂(SCC)的影响,并结合电化学测试和表面膜分析结果进行了讨论,还根据304SS的U型弯曲和SSRT结果的差异提出了SCC加速试验的选择原则建议。     

超声冲击处理对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂的影响

采用U型弯曲试样和双梁试样,研究了超声冲击处理(UIT)对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响。结果表明：UIT在焊接件表面形成一层厚度约为1 mm的压应力变形层,UIT对SCC的影响与试样类型有关;高度变形的U型弯曲试样中母材(BM)区和UIT前后焊接件出现SCC裂纹的时间差别不大,即在此应力应变状态下UIT未显著提高焊接件的SCC抗力;在接近和超过屈服强度的应力水平下,两组双梁试样均显示出同样的SCC敏感性排序,即304L/ER316L>304L-BM>304L/ER316L-UIT,表明UIT显著提高了这两种应力下焊接件的SCC抗力;试样裂纹扩展方式均为沿晶+穿晶混合型,焊接件中SCC敏感性排序为焊缝区<母材区<热影响区。     

氯化物溶液中敏化304不锈钢应力腐蚀开裂的临界电位

研究了氯化物浓度、溶液温度、应力及敏化程度对敏化304不锈钢在NaCI水溶液中晶间型应力腐蚀开裂的影响。结果表明，材料的敏化程度、NaCI浓度、溶液温度和应力对敏化304不锈钢的ER.SCC有显著的影响，敏化304不锈钢的DR．SCC低于ER．CREV，应力腐蚀开裂发生在正于ER．SCC的电位范围，而电位低于该值则免于发生应力腐蚀开裂，由此得知，ER．SCC可适用于评价敏化不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性。     

高温水中溶解氧、氯离子和处理方式对316L不锈钢应力腐蚀性能的影响

采用慢应变速率试验(SSRT),在模拟压水堆核电厂高温高压水环境(325℃、15.5 MPa)中,研究了溶解氧(DO)、氯离子和处理方式对316L不锈钢(SS)的应力腐蚀开裂(SCC)倾向的影响规律,并观察了试样断口形貌。结果表明,冷变形和固溶处理的316L不锈钢分别在含0μg/kg DO+0μg/kg Cl-,200μg/kg DO+0μg/kg Cl-,0μg/kg DO+30μg/kg Cl-及200μg/kg DO+30μg/kg Cl-的高温水环境中都呈现出了不同程度的SCC倾向,且200μg/kg DO和30μg/kg Cl-使SCC倾向更为明显。同时,冷变形可大大提高316L不锈钢的屈服强度,但是也提高了SCC敏感性。     

氯化铁溶液中316L和HR-2不锈钢的腐蚀行为研究

分别采用浸泡腐蚀实验、电化学测试技术、扫描电化学显微镜(SECM)分析技术和慢应变速率拉伸(SSRT)及应力腐蚀(SCC)实验方法对比研究了316L和HR-2奥氏体不锈钢在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,并探讨了腐蚀机理。结果表明,不受力条件下316L和HR-2不锈钢的耐腐蚀性能均较好,316L钢呈现出较轻的点腐蚀现象。在动态拉应力作用下,316L和HR-2不锈钢均表现出较高的应力腐蚀开裂敏感性,原因是拉应力促进了不锈钢表面钝化膜的破裂,加速应力腐蚀裂纹的萌生和扩展。316L不锈钢的SCC敏感性稍高于HR-2不锈钢,归因于316L不锈钢点蚀敏感性稍高,因而表面钝化膜在动态拉伸载荷作用下更易于破裂。     

两种核电站常温水池用不锈钢焊接板在不同环境中的应力腐蚀开裂行为

采用U型弯曲试样浸泡试验,对比研究了核电厂常温水池用304L与S32101不锈钢焊接接头及其基体在四种溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明:在沸腾MgCl2溶液中,四种试样的SCC敏感性最高,304L焊接接头发生沿晶+穿晶的混合型SCC,其余试样发生穿晶SCC,并且304L不锈钢基体的SCC敏感性高于S3210...     

渗铝304不锈钢不同实验方法的SCC敏感性评价

采用恒载荷试验方法及慢应变速率试验(SSRT)方法研究了渗铝304奥氏体不锈钢在沸腾42％MgCl2溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)性能，分析了渗铝不锈钢SCC机理，讨论了不同试验方法对渗铝不锈钢SCC敏感性评价的影响．试验表明：渗铝处理可明显提高304钢抗SCC性能，其机理为渗铝层的环境遮断作用及对基体的电化学保护作用．两种方法在评价各种渗铝钢材料SCC性能方面有统一性：恒载荷试验中SCC敏感性指标σth高的材料，SSRT中SCC敏感性指标δi也相对较高．但两种方法中渗铝试样的断口形态表现出差异：恒载荷试验为穿晶型SCC断口，而SSRT无SCC断口特征，为韧性断口。     

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。     

316L 不锈钢在高 pH 碱性硫化物环境中的应力腐蚀行为

目的研究316L不锈钢在碱性硫化物溶液中的应力腐蚀行为,为其在碱性环境中的适用性提供参考依据。方法采用动电位极化曲线、电化学阻抗(EIS)测量技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)、U形弯试样浸泡试验以及SEM腐蚀形貌分析方法。结果 316L不锈钢试样在碱性硫化物溶液中具有较低的应力腐蚀(SCC)敏感性,腐蚀机理主要为阳极溶解型,且SCC敏感性随着p H升高而降低。结论316L不锈钢试样在碱性Na Cl/Na2S溶液中虽然表现出应力腐蚀特征,但敏感性较低,适用于该实验模拟的碱性溶液中。     

304 不锈钢在模拟深海和浅海环境中的应力腐蚀行为

目的研究304不锈钢在模拟深海和浅海中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。方法通过控制不同环境因素模拟南海某海域环境,利用动电位扫描、交流阻抗谱、慢应变速率拉伸(SSRT)及SEM表面分析等手段进行研究。结果 304不锈钢在模拟海水溶液中呈现钝化状态,出现应力腐蚀敏感性,且裂纹扩展方式为穿晶开裂。在深海中的SCC机制为氢致开裂,浅海中的SCC机制主要为阳极溶解。结论 304不锈钢在深海与浅海中的SCC机制不同,但两者的SCC敏感性相近且相对较低,在模拟海水环境中的应用不受海水深度限制。     

不锈钢钢种发展的一些动向

从奥氏体不锈钢的演变,以氮代碳的含氮不锈钢,Mn-N系不锈钢,超级铁素体不锈钢,超级奥氏体不锈钢,超级马氏体不锈钢及抗菌不锈钢等方面的发展,概述了不锈钢钢种发展的一些动向。     

445铁素体不锈钢内胆水箱的加工性能和耐蚀性

将445铁素体不锈钢的主要化学成分、力学性能、成型性能和焊接性能等基本性能与304奥氏体不锈钢进行对比,结果表明,445不锈钢具有较好的机加工性能。采用盐雾试验及10%的NaCl溶液加速腐蚀试验等方法,对比445水箱、304水箱及两者混合搭配的内胆水箱的太阳能热水器的耐腐蚀性能。结果表明,445不锈钢耐腐蚀性稍逊于304不锈钢,在80～120℃时,445与304不锈钢均发生蒸汽腐蚀、水线腐蚀,且445不锈钢出现较为严重的点蚀现象。     

医用不锈钢的研究与发展

不锈钢由于具有优异的力学性能、耐蚀性能和加工性能而被广泛应用于各种医疗器械及手术工具的制造。概述了医用不锈钢的特点和临床应用,以及存在的主要问题,并以高氮无镍奥氏体不锈钢、不锈钢表面改性、抗菌不锈钢为重点,介绍了医用不锈钢近年来在国内外的主要研究进展。表明医用不锈钢的研究与发展,进一步提高或改善了不锈钢的生物安全性、力学性能、耐蚀性能,甚至带来了一些生物功能化,为医用不锈钢的临床应用带来了新的机遇。     

核级316NG控氮奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为

采用电化学测试法、点腐蚀试验法、盐雾腐蚀试验法和慢应变速率测试法,分别对比研究了核级316NG控氮奥氏体不锈钢和321奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜、光学显微镜等分别观察腐蚀后不锈钢的表面形貌。结果表明:316NG和321不锈钢晶间腐蚀再活化率分别为3.83%和4.47%,点腐蚀速率分别为10.74g/(m2·h)和45.97g/(m2·h),盐雾腐蚀速率分别为2.14×10-2 g/(m2·h)和12.32×10-2 g/(m2·h),应力腐蚀开裂敏感指数分别为0.078和0.10;316NG不锈钢中N和Mo元素提高了其耐局部腐蚀性能,因此其耐局部腐蚀性能均优于核电站结构材料321不锈钢的。     

我国铸造不锈钢应用现状及发展趋势

概述了国内铸造不锈钢的应用现状 ,认为不锈钢生产中碳、氮等元素的含量较高是与先进国家铸造不锈钢生产水平的主要差距。通过对我国近年不锈钢研究发展趋势的分析 ,指出低碳和超低碳不锈钢、双相不锈钢及经复杂合金化的专用不锈钢是我国铸造不锈钢的主要发展方向 ;通过微量稀土等元素来提高不锈钢的性能也有广阔的应用前景。     

Filler metal selection for welding a high nitrogen stainless steel

Cromanite is a high-strength austenitic stainless steel that contains approximately 19% chromium, 10% manganese, and 0.5% nitrogen. It can be welded successfully, but due to the high nitrogen content of the base metal, precautions have to be taken to ensure sound welds with the desired combination of properties. Although no matching filler metals are currently available, Cromanite can be welded using a range of commercially available stainless steel welding consumables. E307 stainless steel, the filler metal currently recommended for joining Cromanite, produces welds with mechanical properties that are generally inferior to those of the base metal. In wear applications, these lower strength welds would probably be acceptable, but in applications where full use is made of the high strength of Cromanite, welds with matching strength levels would be required. In this investigation, two welding consumables, ER2209 (a duplex austenitic-ferritic stainless steel) and 15CrMn (an austenitic-manganese hardfacing wire), were evaluated as substitutes for E307. When used to join Cromanite, 15CrMn produced welds displaying severe nitrogen-induced porosity, and this consumable is therefore not recommended. ER2209, however, outperformed E307, producing sound porosity-free welds with excellent mechanical properties, including high ductility and strength levels exceeding the minimum limits specified for Cromanite.     

Electrolytic pickling of duplex stainless steel

Pickling of duplex stainless steels has proved to be much more difficult than that of standard austenitic grades. Electrolytic pre‐pickling is shown to be a key process towards facilitating the pickling process for material annealed both in the production‐line and in laboratory experiments. The mechanism for the neutral electrolytic process on duplex 2205 and austenitic 316 steels has been examined and the oxide scale found to become thinner as a function of electrolytic pickling time. Spallation or peeling of the oxide induced by gas evolution did not play a decisive role. A maximum of about 20% of the current supplied to the oxidised steel surface goes to dissolution reactions whereas about 80% of the current was consumed in oxygen gas production. This makes the current utilisation very poor, particularly against the background of reports that in indirect electrolytic pickling only about 30% of the total current, supplied to the process, actually goes into the strip. A parametric study was therefore carried out to determine whether adjustment of process variables could improve the current utilisation.     

304奥氏体不锈钢的同温拉伸行为和形变组织研究

利用金相显微镜、SEM、拉伸试验机研究铸态304奥氏体不锈钢在高温下的力学性能和变形组织特征.结果表明,随着温度的升高,304不锈钢的强度在300～950℃迅速下降,950～1250℃下降变缓;延伸率在950℃时达到最大,为86.28％;断面收缩率在950℃时最大,为94.45％.同时对304不锈钢高温拉伸试样断口进行了宏观和微观形貌观察,并探讨了断口形貌的成因及影响材料塑、韧性的因素.     

Corrosive-wear resistance of stainless steels for the impeller of slurry pump used in zinc hydrometallurgy process

1. IntroductionA number of pumps have been widely used in thefollowing fields: water power, electric power, smelting,coal mine, oil field, chemical plant, papermaking and soon. The wet parts of pump (mainly consists of impellerand pump shell etc.) can easily be damaged due to theerosion and corrosion of the slurry, namely the combinedcorrosion wear (C-W) or erosion-corrosion (E-C) [1-3]. Ithas been reported that C-W is responsible for more than5 % of the total wear encountered in industrial …     

大型不锈钢上冠的研制

介绍ZG0Cr16Ni5Mo新材料科研成果及国内首件大吨位不锈钢上冠工艺技术文件的制定.