氧化铝生产过程中NaOH浓度对16Mn钢腐蚀行为的影响

拜耳法处理高硫铝土矿生产氧化铝过程中,NaOH浓度、S2-浓度、腐蚀时间等因素对设备钢材的腐蚀产生一定的影响.为此,采用电化学和失重腐蚀方法研究NaOH浓度对16Mn钢腐蚀行为的影响,采用扫描电镜分析产物微观形貌,根据元素分布情况分析腐蚀产物的成分变化规律.结果 表明:16Mn钢的腐蚀速率随着NaOH浓度的升高而增加,达到最大值后有所减小,NaOH浓度为245 g/L时腐蚀速率最大.随NaOH浓度从235 g/L增加到245 g/L,16Mn钢的容抗弧半径减小,此时腐蚀主要受电荷转移控制,主要发生S2-的吸附;当NaOH浓度为255 g/L时阻抗谱出现典型的韦伯扩散现象,腐蚀过程主要受离子扩散和电荷转移共同控制,主要发生OH-的吸附.     

U75V重轨钢弯曲疲劳裂纹扩展行为EI北大核心

为明确珠光体钢轨的疲劳裂纹扩展行为,测定U75V重轨钢轧态和热处理态两种条件下的三点弯曲疲劳裂纹扩展速率,采用光学显微镜、扫描电镜、EBSD对钢轨的微观组织、片层、断口形貌及裂纹扩展轨迹进行观察。结果表明:轧态和热处理态钢轨的疲劳辉纹平均间距分别为253,215 nm,轧态钢轨的疲劳断口呈现解理台阶与河流花样形貌,且河流花样趋于合并,而热处理态钢轨的疲劳断口呈现大量的解理台阶及较多的微裂纹和撕裂棱,河流花样以支流为主;热处理态钢轨的疲劳裂纹扩展速率远低于轧态,到达裂纹失稳阶段也较滞后;轧态和热处理态钢轨的疲劳裂纹扩展都是以穿晶断裂为主的穿晶断裂和沿晶断裂混合扩展方式进行,轧态和热处理态钢轨的珠光体片层间距分别为272,148 nm,其中热处理态钢轨的珠光体片层细密且方向多样,存在显著的珠光体团簇,裂纹扩展轨迹中出现较多的分支裂纹和裂纹桥接现象,对扩展起到阻碍作用,是热处理态钢轨抗疲劳裂纹扩展能力优于轧态的重要原因。     

自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响

针对重轨钢在线淬火后自回火造成的抗疲劳裂纹扩展能力降低的问题,在淬火冷速分别为3℃/s、5℃/s、8℃/s,终冷温度为450℃条件下,研究了自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响,测算了疲劳裂纹扩展速率的Paris公式,采用扫描电镜及硬度计分别对自回火后钢轨的疲劳断口进行观察及硬度测试.结果表明:经过自回火后,钢轨的疲劳裂纹扩展速率增快、硬度降低,且自回火之前钢轨的淬火冷速越大,自回火后其硬度降低越显著,硬度的降低增加了裂纹扩展的可能性;自回火后钢轨在Ⅰ区的疲劳裂纹扩展速率远大于直接淬火试样,使钢轨疲劳裂纹扩展的整体进程缩短,这是疲劳裂纹扩展速率增快的重要原因.不同淬火冷速后的自回火试样在应力强度因子范围 ΔK(ΔK=Kmax-Kmin)为10 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹、解理面和二次裂纹较少,河流花样数量较多、面积小、沟壑浅,而在ΔK=13.5 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹间距增大,解理面和二次裂纹较多,河流花样数量增多、面积增大,疲劳裂纹扩展速率da/dN较快.     

淬火微观组织对重轨钢疲劳裂纹扩展速率的影响

以U75V重轨钢CT(Compaction test)试样为研究对象,分别研究了冷速为3℃/s、5℃/s及空冷轧态的组织对稳定区(疲劳扩展Ⅱ区)疲劳裂纹扩展速率的影响,疲劳试验在高频共振疲劳试验机上进行。研究结果表明:疲劳裂纹扩展速率随着珠光体片层间距的减小而降低,冷速由大到小(5℃/s、3℃/s、空冷)所对应的n值分别为3.603 05、3.631 18和3.885 28;珠光体组织的疲劳裂纹断裂形式主要以穿晶断裂为主,同时伴随部分沿晶断裂;片层间距影响裂纹扩展路径的偏折程度,偏折程度随片层间距的减小而增大,增大的裂纹偏折路径对裂纹扩展的阻碍作用增强,有利于疲劳裂纹扩展速率的降低。     

Cu元素对42CrMoV高强度螺栓钢在模拟大气腐蚀环境下腐蚀行为的影响

目前有关铜对高强度螺栓钢腐蚀的影响研究未见报道。以耐延迟断裂性能优良的高强度螺栓钢42CrMoV为基础,添加0.42%(质量分数,下同) Cu,采用周期浸润试验模拟大气环境,结合扫描电镜、X射线衍射仪及电化学法等分析手段,研究了Cu对高强度螺栓钢腐蚀行为的影响。结果表明:钢中加入0.42%Cu之后,试验钢的腐蚀失重率明显降低,且在腐蚀前期影响程度更为显著。钢材表面能够快速地形成具有保护性的锈层,且Cu在锈层中有一定程度的富集,这使得锈层的致密性更高,保护性更强。XRD结果表明,锈层主要是由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe₂O₃构成。极化曲线测定结果表明,Cu能够使试验钢的自腐蚀电位略正移,从而提高其耐腐蚀能力。     

用丝束电极研究16Mn钢的缝隙腐蚀行为

用丝束电极研究了0．51mol/L NaCl溶液中16Mn钢的缝隙腐蚀特征。采用电位、电流和阻抗扫描技术测试了缝隙内电位、电流和溶液电阻Rs的分布特征,发现缝内的电位和电流分布具有显著的不均匀性,缝内电极电位要负于缝外,缝内为阳极,缝外为阴极,从缝隙边缘向缝隙中心,电极电位沿径向先负移而后正移,阳极电流则是先增加而后下降。阻抗测量表明：缝内的Rs要较缝外约大20倍,而倍内的极化电阻Rp则较缝外小,且缝内中心区的腐蚀速率小于缝内边缘区。     

回火工艺对65Mn钢疲劳裂纹扩展行为的影响

采用中温回火和高温回火对65Mn钢进行热处理,测试其拉伸性能,并对其疲劳裂纹扩展行为进行研究,探索其疲劳断裂机制．结果表明,两种回火方案对应的裂纹扩展速率的m值相差不大,而C值差异较大,反映出在稳定扩展区的疲劳裂纹扩展对其微观组织不敏感,塑性变形消耗了裂纹扩展的能量,使裂纹扩展速率下降;随着回火温度的升高,实验钢的疲劳断裂特征由脆性逐渐变为韧性,高温回火提高了其裂纹扩展的门槛值,降低了疲劳裂纹扩展速率,65Mn钢经高温回火后有较优的综合力学性能和疲劳性能．     

A3钢的工业大气腐蚀

在辽宁省工业城市进行 A3钢大气暴露试验。两年后测出不同地点腐蚀率。依据所记录的各试验点的气象数据和污染数据,讨论了 A3钢的大气腐蚀规律。     

铁轨钢与不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为

采用电化学测试技术和盐雾腐蚀试验方法，研究了U71Mn铁轨钢与1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9三种不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为，以期为解决火车在站位置检测技术提供依据。结果表明：当阴、阳极面积相等时，U71Mn钢与三种不锈钢间的电偶腐蚀敏感性均较高，其中在模拟酸雨环境中，三种电偶对的腐蚀电流较为接近；而在中性环境中，1Cr18Ni9／U71Mn电偶对的腐蚀电流最大。在模拟酸雨环境中，对于大阳极／小阴极焊接结构，不锈钢阴极腐蚀轻微，U71Mn阳极腐蚀严重，但是以自腐蚀为主，电偶腐蚀影响较小。中性雨水环境中铁轨钢上焊接1Cr13不锈钢带，酸雨环境中铁轨钢上焊接1Cr18Ni9不锈钢带，是解决火车在站位置检测的可行性技术途径。     

Experimental Study on Non—proportional Multiaxial Strain Cyclic Characteristics and Ratcheting of U71Mn Rail Steel

An experimental study was carried out on the strain cyclic characteristics and ratcheting of U71Mn rail steel subjected to non-proportional multiaxial cyclic loading.The strain cyclic characteristics were researached under the strain-controlled circular load path.The ratcheting was investigated for the stress-controlled multiaxial circular,elliptical and rhombic load paths with different mean stresses,stress amplitudes and their histories.The experiment shows that U71Mn rail steel features the cyclic non-hardening/softening, and its strain cyclic characteristics depend greatly on the strain amplitude but slightly on its history.However,the ratcheting of U71Mn rail steel depends greatly not only on the values of mean stress and stress amplitude,but also on their histories.In the meantime,the shape of load path and its history also apparently influence the ratcheting.The ratcheting changes with the different loading paths.     

U71Mn钢轨矫直断裂原因分析

针对U71Mn钢轨在矫直过程中出现断裂的现象,对钢轨断口部位的宏观形貌、显微组织、化学成分、力学性能和显微硬度等进行了观察和分析。结果表明:钢轨角部的外来夹杂物、网状渗碳体、针状渗碳体魏氏组织,以及钢轨角部由于擦伤出现的隐针马氏体和微裂纹,是造成钢轨矫直断裂的主要原因。最后探讨了解决措施。     

热轧钢氧化铁皮层对基体钢腐蚀动力学及电化学行为的影响

通过干湿交替加速腐蚀实验测定了带有4种结构氧化铁皮的实验钢的耐蚀性,测定了极化曲线,并根据极化曲线计算出氧化铁皮的孔隙率。研究结果表明:80周期腐蚀后,带有共析组织超过70%的氧化铁皮实验钢的腐蚀增重量最大,没有发生共析和先共析反应的氧化铁皮最小。带有4种结构氧化铁皮的实验钢的腐蚀动力学曲线具有相同的规律:腐蚀初期均符合直线规律,腐蚀中后期均符合抛物线规律。通过极化曲线测定出氧化铁皮的孔隙率,共析组织超过70%的氧化铁皮的孔隙率最大。带有氧化铁皮实验钢的腐蚀机理为电化学行为和氧化铁皮孔隙率综合作用的结果。     

16Mn钢在模拟油田采出介质中的腐蚀行为研究

采用循环流动腐蚀试验装置,研究了16Mn钢在三元复合驱采出液流动介质中的电化学腐蚀行为.通过试验得出温度、流速对腐蚀电流密度的影响规律.结果表明,在流动的三元复合驱采出溶液中,16Mn钢的腐蚀电流密度因溶液温度和流速不同而变化.通过X射线衍射分析确定腐蚀产物,并对腐蚀产物膜保护性进行了分析.     

碳钢和不锈钢在高温重质油中的腐蚀行为

石油炼厂减二线油中含有少量的环烷酸,当温度高于200 ℃时,其中的环烷酸与高温活性硫的共同作用, 加剧了金属设备的腐蚀.利用高压釜,以减二线重质油为介质进行动态腐蚀失重试验,考察了200～380 ℃内不同剪切速率下油品对Q235A、16Mn、Cr5Mo等三种低合金钢,18-8、304和316L不锈钢材料的腐蚀行为.发现低合金钢在相同温度下,Cr5Mo的腐蚀速率最小,且这33种低合金钢的腐蚀速率均在260 ℃左右出现一个局部极大值;当温度超过300 ℃后,它们的腐蚀速率再次随温度升高而增加;对于不锈钢,其腐蚀速率则随温度升高而单调增加,316L的耐蚀性最好.     

焊接对304SS钢腐蚀行为的影响规律

采用304SS制作水浴式汽化器时需对304SS进行焊接加工,但此步骤会影响其耐蚀性能,并且距离焊点不同的位置,焊接对材料的影响不同。为了进一步确定焊接对304SS腐蚀影响规律,采用电化学阻抗和电化学噪声等技术研究了304SS钢的大管径盘管与小管径插管的承插焊接对其耐蚀性能的影响规律。结果表明:较高的焊接热可引起304SS钢中的γ相向α相的转变,而适度的(热处理)温度则可提高304SS钢中γ相的相对含量;在承插过程的形变应力和焊接高温热的共同作用下,304SS钢的初期点蚀作用增强,盘管的耐蚀性能按紧邻焊接点区域、未热处理区域、次邻焊接点区域的顺序依次增大,而插管的耐蚀性能按紧邻焊接点区域、次邻焊接点区域、未热处理区域的顺序依次升高。     

地层原生菌对J55钢腐蚀行为的影响

目前关于地层原生菌对碳钢的腐蚀研究鲜见报道,利用高温高压釜对含有地层原生菌的采出水进行杀菌处理,通过配制不同比例的地层水和杀菌水获得了不同原生菌浓度的水溶液。采用自主研发的试验装置和烘箱开展了J55钢挂片腐蚀试验,研究了地层原生菌对J55钢腐蚀行为的影响规律,特别是地层原生菌浓度对碳钢腐蚀速率的影响。通过扫描电镜(SEM)分析对比了挂片腐蚀特征,利用失重法测试了腐蚀速率。结果表明:J55钢腐蚀速率随地层原生菌浓度增加而增大,增大幅度最大为14.8%;挂片试样表面有一层很薄的均匀腐蚀产物,呈黑色和棕黄色,试样表面均出现局部腐蚀特征,存在明显坑点;J55钢在含有地层原生菌溶液中的腐蚀是多种因素共同作用造成的,Cl-和地层原生菌是造成点腐蚀较为严重的重要原因。