应变速率及环境介质对Zn-Cu-Ti合金应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)等方法研究了挤压态Zn-1.0Cu-0.2Ti(wt%)合金在空气、自来水及3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为及应变速率对合金SCC行为的影响。结果表明,应变速率为1×10-6s-1时,合金的SCC敏感性最大;在1×10-6s-1的应变速率下,合金在自来水与3.5%NaCl溶液中的SCC敏感性比空气中弱。     

5083铝合金慢应变速率拉伸下的应力腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸(SSRT)测试法及扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)分析手段,研究了预变形量及应变速率对5083铝合金在空气和3.5%NaCl溶液中应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响。结果表明:在空气中,5083铝合金几乎不发生SCC现象,其断口均呈现韧性断裂形貌;在3.5%NaCl溶液中,5083铝合金具有SCC敏感性,其断口呈现局部沿晶界或相界断裂形貌,随着应变速率的减小,应力腐蚀敏感指数(ISSRT)增大,当应变速率减至1×10-6s-1时,其应力腐蚀断口呈现典型的解理脆断特征;(Mg5Al8)等第二相析出及预变形后位错增多是导致5083铝合金SCC敏感性增大的主要原因。     

X70管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂行为

目的油气管输中X70钢的应力腐蚀开裂问题日趋严重,而且土壤环境中微生物腐蚀现象备受关注,因此拟通过实验室模拟土壤环境下X70管线钢的腐蚀,获得高强度管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂规律。方法采用自制的应力电化学测试装置,通过慢应变速率拉伸试验(SSRT)对材料的应力腐蚀敏感性进行分析,利用交流阻抗以及扫描电镜(SEM)对断口形貌以及生物膜的成分进行研究。结果当应变速率为5×10~(-7)s~(-1)时,无菌模拟溶液中试样的应力腐蚀敏感性远大于含SRB模拟溶液中试样的应力腐蚀敏感性,SRB的存在对X70管线钢应力腐蚀起到很大程度的促进作用。当应变速率为1×10~(-6)s~(-1)时,SRB对于X70管线钢应力腐蚀敏感性的影响较小,断裂主要由力学因素主导,SRB起辅助作用。结论 X70管线钢在沈阳土壤模拟溶液中具有一定的应力腐蚀敏感性。SRB对于X70管线钢在沈阳土壤模拟溶液中的应力腐蚀起到一定程度的促进作用。     

饱和H_2S环境下慢应变速率对2205双相不锈钢应力腐蚀性能的影响

为了提高2205双相不锈钢在高含H_2S油气田场中的应用,研究了在饱和H_2S环境下不同应变速率对2205双相不锈钢应力腐蚀行为的影响。结果表明:在最敏感的应变速率10~(-5)~10~(-7)s~(-1)范围内,2205双相不锈钢在10~(-5)s~(-1)应变速率下应力腐蚀敏感性系数小于25%,说明材料处于安全区,没有发生应力腐蚀;在10~(-6)~10~(-7)s~(-1)应变速率范围内,应力腐蚀敏感性系数大于25%,说明材料处于危险区,有发生应力腐蚀的可能性。经SEM对慢应变速率拉伸断口形貌分析看出,即使在10~(-6)~10~(-7)s~(-1)危险区域,材料表现为脆性和韧性断裂的混合开裂方式,说明2205双相不锈钢在饱和H_2S环境下有较好的抗应力腐蚀性能。     

夯实钢管混凝土桩环境中X60管线钢的腐蚀行为研究

研究了X60管线钢在含水土壤和NS4溶液中的应力腐蚀行为。结果表明,在含水土壤中,当应变速率小于或者等于0.67×10~(-7)s~(-1)时,管线钢的应力腐蚀敏感性分别为27.9和25.7;在NS4溶液中,应变速率大于或者等于1.33×10~(-5)s~(-1)时不会发生应力腐蚀。恒载荷应力腐蚀断口形貌与慢应变应力腐蚀断口形貌类似,都具有准解理区和细小二次裂纹形态。     

夯实钢管混凝土桩环境中X60管线钢的腐蚀行为研究

研究了X60管线钢在含水土壤和NS4溶液中的应力腐蚀行为。结果表明,在含水土壤中,当应变速率小于或者等于0.67×10~(-7)s~(-1)时,管线钢的应力腐蚀敏感性分别为27.9和25.7;在NS4溶液中,应变速率大于或者等于1.33×10~(-5)s~(-1)时不会发生应力腐蚀。恒载荷应力腐蚀断口形貌与慢应变应力腐蚀断口形貌类似,都具有准解理区和细小二次裂纹形态。     

应变速率和环境介质对2205双相不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响

通过慢应变速率试验,研究了应变速率对2205双相不锈钢在3种环境介质中应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响。结果表明：当应变速率为1.5×10^-5 s^-1时,2205双相不锈钢在蒸馏水和在海水溶液中未发生SCC,其在含Cl^-海水混合溶液中的拉伸断口呈典型的SCC形貌特征;在含Cl^-海水混合溶液中,当应变速率大于2×10^-5 s^-1时,2205双相不锈钢的应力腐蚀敏感性系数小于25%,处于安全区,当应变速率为1×10^-5～2×10^-5 s^-1,其应力腐蚀敏感性系数处于危险区,2205双相不锈钢可能会发生SCC,当应变速率减小至1×10^-5 s^-1时,其应力腐蚀敏感性系数为25%～35%,处于危险区和脆断区,2205双相不锈钢会发生SCC。     

岩土锚固用钢应力腐蚀行为研究

采用慢应变速率和恒载荷应力腐蚀法对岩土锚固用钢进行了应力腐蚀性能测试,研究了不同腐蚀介质条件下锚固用钢的应力腐蚀断口形貌,分析了锚固用钢在不同腐蚀条件下的应力腐蚀敏感性。结果表明,含水土壤中岩土锚固用钢在应变速率不超过8.2×10~(-7)s~(-1)时不发生应力腐蚀,而在NS4溶液中,应变速率超过8.2×10~(-5)s~(-1)时发生应力腐蚀;随着应变速率的增加,锚固用钢在含水土壤和NS4溶液中的应力腐蚀敏感性均呈先增加而后降低趋势,并在应变速率为4.2×10~(-7)s~(-1)时达到最大值;当腐蚀介质为含水土壤时,锚固用钢在拉伸强度为0.7和0.8倍抗拉强度时,断裂时间均在200 h以上,具有较好的抗应力腐蚀性能;当腐蚀介质为NS4溶液时锚固用钢的耐腐蚀性能较差,四种拉伸强度下锚固用钢的断裂时间均小于200 h。     

热处理对2519铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响

通过慢应变速率拉伸测试、扫描电镜及透射电镜分析等研究了2519铝合金在T6、T8热处理状态下,在空气和3.5%(质量分数)的NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为,研究了应变速率对2519铝合金SCC行为的影响。结果表明:同一热处理状态下,2519铝合金在3.5%的NaCl溶液中应力腐蚀开裂敏感性高于干燥空气中;在应变速率为1.33×10-5s-1时,其SCC敏感性比应变速率为6.66×10-5s-1时的敏感性大;同一应变速率下,T6状态比T8状态SCC敏感性大,T8状态时抗应力腐蚀性能比T6状态时好。     

石油化工钢制压力容器的应力腐蚀行为研究

以石油化工304L不锈钢压力容器为研究对象,采用慢应变速率试验方法,研究了不同温度和腐蚀介质浓度下的应力腐蚀变化规律和断口特征。结果表明,当应变速率为1×10~(-6)s~(-1)时,随着温度的升高和NaOH浓度的增加,304L不锈钢压力容器的应力腐蚀敏感性增加;随着温度的升高,压力容器的腐蚀倾向越大,断裂特征已经逐渐从韧性断裂转为脆性断裂,尤其是当温度为280℃时已经发生了较为显著的应力腐蚀;随着腐蚀介质浓度的增加,压力容器断裂的时间不断缩短。     

用慢应变速率试验方法研究Cr18Mo2铁素体不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性

用慢应变速率试验方法在143℃沸腾MgCl_2溶液中研究了不同碳含量、钛的加入量及热处理对Cr18Mo2铁素体不锈钢SCC敏感性的影响。随着碳含量的降低,钢的晶间腐蚀和点腐蚀程度减小,SCC敏感性相应减小。加入适量的钛可以明显减小其SCC敏感性,当Ti/(C+N)比在9.1～13.0时最显著。加入过量的钛引起σ相在晶界附近沉淀,致使SCC敏感性明显增大。 经1100℃处理的Cr18Mo2钢,晶间腐蚀程度显著增大,成为SCC敏感性的控制因素,断口呈沿晶开裂,SCC敏感性明显增大。经850℃处理后,晶间腐蚀明显减轻,点腐蚀成为SCC敏感性的主要的影响因素,断口呈穿晶开裂,SCC敏感性显著减小。 Cr18Mo2钢开裂敏感的应变速率为9×10~(*7)s~(-1)。断裂时间、断裂时延伸率ε_f和断面收缩车RA等参数可适用于评价铁素体不锈钢的SCC敏感性。     

8090铝锂合金薄板的应力腐蚀行为

采用慢应变速率试验法(SSRT)就应变速率、极化电位及时效条件的影响等研究了8090铝锂合金薄板在3.5％氯化钠溶中的应力腐蚀行为。其应力腐蚀敏感性随应变速率和极化电位而变化,且存在一个最敏感的应变速率(1×10~(-6)s~(-1))和一个发生应力腐蚀的临界电位(—800 mV,SCE)。8090合金薄板在欠时数状态下对应力腐蚀最敏感,峰时效状态下次之。而过时数状态下则不敏感。根据实验结果和断口形貌特征,认为8090合金薄板的应力腐蚀为阳极活性通道机制,但在强烈渗氢情况下,氢可能成为应力腐蚀的主导因素。     

AZ91D镁合金在两种盐溶液和空气中的一般腐蚀和应力腐蚀

分别在pH值为6的0．60mol/L NaCl,0．60mol/L NaNO_3溶液和空气介质中对AZ91D压铸镁合金进行了一般腐蚀和慢应变速率试验。结果表明：该合金发生的一般腐蚀或应力腐蚀都具有明显的离子选择性,在含Cl~-的溶液中一般腐蚀较严重,在含NO_3~-的溶液中应力腐蚀更为明显。该合金在实验室空气介质中不易发生应力腐蚀。应变速率是该合金发生应力腐蚀的又一重要参数,当应变速率低于8．33×10~(-5)s~(-1)时,该合金在两种溶液中均发生应力腐蚀,在4．17×10~(-5)s~(-1)的应变速率下,应力腐蚀最为严重,应力腐蚀是阳极溶解和氢致开裂共同作用的结果。     

应变速率对6082铝合金拉伸性能及断口形貌的影响

通过对不同应变速率下6082铝合金力学性能和断口形貌进行研究。结果表明,应变速率在0.008～1000 s~(-1)区间呈正应变敏感性。随应变速率的增加,合金的流动应力由缓慢增加变为大幅度增加,塑性随之下降。高应变速率下合金拉伸断口以脆性断裂为主,位错台阶,韧窝小而少,具有明显的解理特征;静态载荷低应变速率下,合金断口上存在较深的韧窝,以韧性断裂为主。     

2219铝合金母材及搅拌摩擦焊接头应力腐蚀敏感性

利用慢应变速率拉伸试验,研究2219铝合金母材及搅拌摩擦焊接头在不同腐蚀介质环境中的应力腐蚀行为.运用性能损失率指标和应力腐蚀指数评价材料的应力腐蚀敏感性.结果表明,应变速率为10-6 s-1时,2219铝合金母材和FSW接头在3.5%Na Cl介质环境中SCC敏感性小,断口由韧窝塑性区和腐蚀区组成;在剥蚀介质环境中,母材和FSW接头SCC敏感性大,断口呈冰糖状,有较深的腐蚀坑和二次裂纹,为沿晶脆性断裂.FSW接头SCC敏感性较母材大.     

AlCoCrFeNi高熵合金在冲击载荷下的动态力学性能

利用INSTRON准静态实验机和分离式霍普金森压杆系统对AlCoCrFeNi高熵合金在应变速率为1×10~(-4)s~(-1)～2.5×10~3s~(-1)内进行压缩实验。研究了AlCoCrFeNi高熵合金在高应变速率范围内的动态力学行为。利用扫描电镜观察试样在不同应变速率下破坏断口的微观形貌;利用透射显微镜对压缩后的变形试样进行分析。研究了不同应变速率下该合金的变形机理。结果表明,室温下AlCoCrFeNi高熵合金具有明显的加工硬化行为。随着应变速率的提高,合金表现出显著的正应变速率强化效应,并且在高应变速率时具有很强的应变率敏感性。AlCoCrFeNi高熵合金在准静态和动态压缩下的断口形貌均为韧脆混合的准解理断裂特征,并且其塑性变形方式均为位错滑移。     

高温水中硫酸根阴离子对Inconel 600合金应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了硫酸根阴离子浓度对Inconel 600镍基合金在模拟压水堆(PWR)一回路水中应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响。结果表明：硫酸根离子促进Inconel 600镍基合金在高温水中的应力腐蚀开裂；随着硫酸根离子浓度升高，合金SCC敏感性增大；当高温水中硫酸根离子含量超过300μg/kg时，断口边缘出现局部腐蚀和局部穿晶裂纹。     

321不锈钢在淡化海水中的耐腐蚀性能

采用电化学测试和慢应变速率拉伸(SSRT)方法,结合扫描电镜(SEM)评价321不锈钢在淡化海水中的耐蚀性.循环伏安实验表明,随着温度的升高,点蚀击破电位负移,耐点蚀性能下降;321不锈钢在淡化海水中的临界点蚀温度(CPT)为30.5℃.SSRT实验结果表明,321不锈钢在淡化海水中具有一定的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,随着温度的升高,应力腐蚀敏感性增大.在35℃和50℃,321不锈钢在淡化海水中的断裂为韧性断裂;而在70℃,断口微观形貌呈现韧窝+少量准解理形貌,SCC敏感性增强.     

电化学充氢对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用电化学技术、慢应变速率拉伸实验和扫描电镜(SEM)对电化学充氢后的X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为进行了研究。结果表明：X80管线钢静态充氢后在鹰潭土壤模拟溶液中具有较高的应力腐蚀(SCC)敏感性,其断口模式为穿晶断裂;随着电化学充氢时间的延长,氢致塑性损失不断增加,拉伸断口由韧窝状韧性断口向脆性解理断口发展,SCC敏感性增大;电化学充氢促进了点蚀坑的萌生,点蚀坑和第二相夹杂是SCC裂纹萌生的重要原因。     

Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊接头显微组织与应力腐蚀行为研究

通过金相显微镜观察和慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊接头的显微组织及在不同环境中的应力腐蚀行为,运用应力腐蚀指数评价材料的应力腐蚀敏感性。结果表明,接头焊核区为细小的等轴再结晶晶粒,靠近前进侧的焊核区晶粒大小不均,呈羽毛状分层结构。当应变速率为10~(-6)s~(-1)时,FSW接头较母材应力腐蚀敏感性大,接头薄弱位置在靠近前进侧的焊核区。在3.5%NaCl溶液中,母材及FSW接头断裂形式均呈沿晶脆性断裂。