不同热处理态的304和321奥氏体不锈钢在氯化铵环境中的应力腐蚀行为对比研究

目的 对比研究原始、固溶和敏化态的304和321奥氏体不锈钢在模拟加氢催化氯化铵环境中的应力腐蚀（SCC）行为及机理。方法 将304和321奥氏体不锈钢经过热处理制备成固溶和敏化态试样,采用U形弯试样在模拟加氢催化氯化铵环境中浸泡的应力腐蚀试验方法对其进行研究,通过观察U形弯弧顶的腐蚀形貌和开裂时间,并结合腐蚀及裂纹的SEM照片和电化学测试结果进行分析。结果 原始和固溶状态304不锈钢U形弯试样在氯化铵溶液环境中开裂时间为25 d左右,断口形貌分别为穿晶断口和沿晶断口;敏化态试样18 d后发生开裂,断口形貌为穿晶和沿晶的混合断口。原始和固溶态321不锈钢U形弯试样在该环境中经过39 d均无应力腐蚀裂纹;敏化试样经30 d后产生宏观开裂。电化学测试结果显示,不同热处理态的304不锈钢在氯化铵溶液中均具有明显的点蚀敏感性,321不锈钢在该环境中耐点蚀和应力腐蚀的能力优于304不锈钢。结论 不同状态的304不锈钢在高温氯化铵环境中具有较强的应力腐蚀倾向,特别是敏化态试样;321不锈钢在该环境中的应力腐蚀敏感性相对较小,但敏化处理显著增加了其沿晶应力腐蚀倾向,而固溶态试样具有明显的沿晶腐蚀特征。     

304不锈钢在酸性NaCl溶液中的应力腐蚀试验研究

本文以304不锈钢在酸性Na Cl溶液中的应力腐蚀为研究对象,采用电化学工作站和慢应变速率拉伸试验机,分析了H~+浓度和加载速率对其应力腐蚀行为的影响规律。结果表明:随着H~+浓度增大,304不锈钢的应力腐蚀敏感性增加,主要由于当H~+浓度过大时,均匀腐蚀的作用优先于应力腐蚀作用成为主导。应变速率改变极大地影响了304不锈钢在酸性Na Cl溶液中的腐蚀行为,随应变速率增加,304不锈钢的应力腐蚀敏感性有增大趋势。     

加氢装置脱H_2S汽提塔塔顶系统的腐蚀评价及选材

模拟脱H2S汽提塔塔顶系统现场工况,采用浸泡腐蚀挂片、恒电位阳极极化法、U型弯曲应力腐蚀等方法对20号钢、304L、321、316L及2205不锈钢在湿硫化氢环境中的均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂敏感性进行了研究,并利用体视显微镜和SEM对金属试样的微观腐蚀形貌进行了观察。结果表明:20号钢耐蚀性较差,易在低温下发生氢鼓泡,奥氏体不锈钢304L、321、316L及双相不锈钢2205的腐蚀速率较小,耐蚀性好,其中304L和321不锈钢耐点蚀性能稍差,表面出现了轻微点蚀造成的蜂窝状的局部腐蚀;H2S的存在明显提高了奥氏体不锈钢在Cl-环境中的点蚀敏感性;304L、321及316L不锈钢焊接试样均具有较好的耐应力腐蚀开裂性能。     

敏化态304不锈钢在室温下发生应力腐蚀的Cl~-浓度界限

用慢应变速率实验技术研究了敏化态304不锈钢在室温氯化钠溶液中的应力腐蚀行为。结果表明:敏化态304不锈钢在近中性的氯化物溶液中呈典型的沿晶应力腐蚀开裂,随Cl-浓度的提高,应力腐蚀开裂敏感性增强,应力腐蚀的发生存在一个临界Cl-浓度。关键词     

应变强化对304不锈钢焊接接头应力腐蚀的影响

采用室温应变强化技术对304不锈钢焊接接头进行了5%, 10%, 15%, 20%, 30%的应变强化。通过磁性测试、金相检验、硬度测试和w(NaCl) 5%溶液应力腐蚀试验,研究了应变强化量大小对304不锈钢焊接接头应力腐蚀敏感性的影响。结果表明:304不锈钢焊接接头在应变强化过程中显微组织变化不明显,金相组织均为柱状奥氏体和δ铁素体双相组织,焊缝结晶模式为铁素体—奥氏体结晶模式;焊缝显微硬度都有明显增加,应力腐蚀敏感性总体呈增加趋势,但敏感性指数处于低应力腐蚀敏感性区域。这是由于焊接接头试样内部组织变化较小,但焊缝内部位错和缺陷的增加使得应力腐蚀敏感性指数有所上升,连续分布的网状δ铁素体阻断了应力腐蚀裂纹快速扩展的通道。     

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。     

铜管、304不锈钢管在氨溶液中的腐蚀性能对比研究

采用电化学极化和失重法研究了纯铜管、304不锈钢管于开口、低氧密闭两种状态下在不同浓度氨溶液中的腐蚀性能.结果表明:304不锈钢管的耐氨蚀性能明显优于纯铜管;溶解氧是影响氨蚀的关键因素,但对铜、304不锈钢的影响不同,促进铜管的腐蚀却能抑制304不锈钢的腐蚀;氨浓度也是影响氨蚀的重要因素,但在氧充足条件下对304不锈钢的腐蚀影响甚微.     

水质稳定剂Rp-04L对304不锈钢在高硬度循环冷却水中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率法和恒应变原位电化学测试法研究了水质稳定剂Rp-04L对304不锈钢在高硬循环冷却水中应力腐蚀行为的影响.结果表明:水质稳定剂Rp-04L对304不锈钢在高硬度循环冷却水中的应力腐蚀破裂有明显的抑制作用.当在冷却水中加入100 mg/L的Rp-04L时,304不锈钢的应力腐蚀敏感性明显降低.     

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。     

核电厂水池结构不锈钢覆面在模拟泄漏环境中的腐蚀性能研究

采用点蚀、晶间腐蚀、电化学和应力腐蚀的方法对核电厂水池结构304L不锈钢覆面在模拟泄漏环境中的腐蚀性能进行研究。结果表明，304L不锈钢在模拟泄漏环境中母材的耐点蚀能力略好于焊缝和热影响区，但比在水池内介质中更易于发生点蚀；在常规硼酸水浓度环境和模拟泄漏环境中304L不锈钢具有良好的抗晶间腐蚀和应力腐蚀能力。     

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MgCl_2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S32101不锈钢基体的;在H_2SO_4溶液中,304L不锈钢基体与304L焊接接头发生穿晶SCC,且其SCC敏感性均随温度的升高而升高,S32101不锈钢基体与S32101焊接接头没有发生SCC;在酸性NaCl溶液中,四种试样均没有发生SCC;在模拟服役溶液中,S32101焊接接头发生穿晶SCC,并且其SCC敏感性随温度的升高而升高,其余试样没有发生SCC;在四种溶液中,两种不锈钢焊接接头的SCC敏感性均高于其基体的,且焊接接头热影响区的SCC敏感性最高。     

喷丸处理对304不锈钢焊接接头氯化钠应力腐蚀开裂的影响

对304不锈钢氩弧焊焊接接头表面作了喷丸处理,并在金相显微镜与扫描电镜下对处理后材料表面的微观组织进行了观察,用X射线应力衍射仪测试了喷丸处理后试样的残余应力分布,并进行了NaC1水溶液应力腐蚀试验.结果表明,304不锈钢焊缝在NaCl溶液中具有明显的应力腐蚀开裂敏感性,喷丸处理能够很好地提高焊接构件抗应力腐蚀开裂能力;应力腐蚀裂纹断口表现为脆性断裂,各区的应力腐蚀裂纹属于穿晶型裂纹.     

304不锈钢在含硼和锂的高温水中的应力腐蚀破裂和断口分析

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法，考察304奥氏体不锈钢在含B和Li离子的介质中的应力腐蚀敏感性。结果显示，材料的处理方式、介质中含Cl及试验温度均影响该钢种的应力腐蚀破裂敏感性，并在断口形貌中得以反映。     

不锈钢应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的应力随电位变化的一致性

奥氏体不锈钢在沸腾MgCl2溶液中将形成纯化膜，拉伸试验样成膜之前的流变应力和成膜后屈服应力之差就是作用在整个试验上的平均膜致应力，用304不锈钢（1Cr18Ni9)测量了在不同电位下的沸腾MgCl2溶液中形成钝化膜所产生的膜致内应力，与此同时，用慢应变速率拉伸法测量了不同恒电位下的应力腐蚀敏感性，结果表明，如电位V≤－550mVsCE，则印化膜产生压应力，且不发生应力腐蚀，当电位V≥-500mVSCE后，钝化膜产生拉应力，应力增大，应力腐蚀敏感性也随膜致拉和升高而增大，因此，304不锈钢在沸腾MgCl2溶液中应力腐蚀敏感性随外电位的变化和腐蚀钝化膜引起的内应力随外电位的变化完全一致。     

Ni-P镀层在RNH_2-CO_2-H_2S-Cl~--H_2O腐蚀环境中的适用性研究

通过模拟某油田再生塔塔底重沸器的腐蚀环境,对304不锈钢和Ni-P镀层进行评价。结果显示:在模拟重沸器腐蚀环境中,105℃气相和液相共存条件下,304不锈钢和Ni-P镀两种材质的均匀腐蚀速率均大于90℃,304不锈钢腐蚀相对轻微,Ni-P镀在两个腐蚀模拟条件下均出现开裂和脱落现象。     

氧氯协同对304L不锈钢在高温高压硼锂水中应力腐蚀开裂的影响

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法(SSRT),研究了饱和氧环境下不同氯离子浓度对304 L不锈钢在高温高压硼锂水介质中氯致应力腐蚀开裂的影响。结果表明:在一定浓度范围内有氧无氯或者有氯无氧环境下,304L不发生应力腐蚀开裂。在空气饱和氧条件下,氯离子浓度在1 mg/L至10 mg/L之间变化时,应力腐蚀敏感性随浓度变化不大;而当氯离子浓度大于20 mg/L时,应力腐蚀敏感性随浓度的增加变化很大,当氯离子浓度为50 mg/L,304L几乎完全为脆性断裂。     

金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能

利用雷诺兹指数(Ryznar)对所研究的模拟地热水溶液的类型做出判断。通过在20号碳钢上进行化学镀得到镀层均匀的镀镍磷钢,并采用体式显微镜、全浸均匀腐蚀试验、电化学试验研究了镀镍磷钢、304不锈钢和20号碳钢三种常用金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能。结果表明:镀镍磷钢在模拟地热水中浸泡后所得表面垢层分散且量少,而304不锈钢表面生成的污垢较厚且集中,20号碳钢表面则生成了大量腐蚀与结垢产物。此外,镀镍磷钢和304不锈钢在全浸试验后未发生宏观腐蚀,但通过电化学试验进一步比较,镀镍磷钢的自腐蚀电流密度小于304不锈钢的,且其阻抗值明显大于304不锈钢的。因此,与304不锈钢和20号碳钢相比,镀镍磷钢具有更优良的耐蚀阻垢性能。     

不锈钢换热管泄漏失效的原因

某化工企业多台管壳式换热器在服役3～4 a后陆续发生泄漏,拆卸后检查发现换热器内部大量304不锈钢换热管存在开裂或穿孔现象。通过宏观形貌分析,扫描电镜及能谱分析,金相检测,化学成分分析、晶间腐蚀试验、残余应力测试等手段对不锈钢管失效原因进行分析。结果表明：换热管出现穿孔和开裂失效的主要原因是材料发生了晶间腐蚀及应力腐蚀。换热管材料304不锈钢具有晶间腐蚀敏感性,换热管内外壁都存在明显的残余拉应力,且介质中存在S、Cl等腐蚀性元素,换热管材料同时具备以上3种应力腐蚀开裂的必要条件而发生应力腐蚀开裂。     

304不锈钢在热带海洋大气下暴露实验和加速腐蚀实验研究

根据304不锈钢材料在西沙地区典型的热带海洋大气腐蚀的特点,在当量计算的基础上,发展了一种模拟西沙室外大气环境的室内加速腐蚀方法,并从腐蚀动力学特征、腐蚀机理、腐蚀产物等几个方面探讨了304不锈钢材料在我国典型热带海洋地区大气暴露实验结果和室内加速腐蚀实验结果的相关性。研究结果表明,紫外/周期浸润复合加速腐蚀实验在一定程度上能较好地模拟304不锈钢材料在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为,通过加速腐蚀实验可以对304不锈钢材料在该地区的大气腐蚀行为进行一定程度的预测。     

20g钢在单乙醇胺富液中应力腐蚀敏感性研究

通过慢拉伸应力腐蚀试验,研究了20g钢在单乙醇胺富液中的应力腐蚀行为,结果表明,20g在单乙醇胺富液中,对应力腐蚀敏感性不大,高温时敏感性指数比常温时高。