双相不锈钢在应力腐蚀开裂过程中的选择性腐蚀

铁素体－奥氏体双相不锈钢在Ｈ２Ｓ－Ｃｌ－Ｈ２Ｏ系统呵发生应力腐蚀开裂行为,为研究其开裂原因,用金相显微镜、电子探针、扫描电子显微镜等手段断裂试样进行分析。结果表明：在应力腐蚀开理解的过程中存在奥氏体相或铁素体相的选择性腐蚀;改变系统的ＰＨ值和Ｃｌ含量可使由铁素体和奥氏体构成的微电池的极性发生转变。     

EN1.4501超级双相不锈钢叶轮早期应力腐蚀开裂研究

用光学显微镜及电子扫描显微镜观察了叶轮本体与扰流板焊缝的微观组织以及焊缝处微裂纹的形貌。结果表明,应力腐蚀开裂萌生并扩展于熔合线附近的焊接热影响区,与母材相比,处于熔合线附近的叶轮本体显微组织发生了明显变化。焊接热循环直接导致熔合线附近的热影响区产生了Cr_2N,从而使其周边形成贫Cr区。贫Cr区的形成是焊缝组织耐蚀性劣化的根源,也是叶轮早期应力腐蚀开裂的主要原因。在不能进行焊后热处理的情况下,经现场验证取消叶轮近心部区域的四个扰流板不明显减弱扰流效果,同时可避免应力腐蚀开裂。     

不锈钢应力腐蚀开裂综述

应力腐蚀开裂一直以来是不锈钢领域的重要研究课题,也是许多行业亟需解决的工程问题。应力腐蚀开裂是材料、环境和应力三者相互作用的结果,由于其复杂性,目前人们对不锈钢发生应力腐蚀开裂的机理尚存在许多不同的见解,但是经过近一个世纪的研究,从材料选择、环境控制等方面入手,预防不锈钢发生应力腐蚀是能够达到的。综述了应力腐蚀开裂的特征、机理和三个影响因素(应力、材料和环境)。对应力腐蚀的阳极溶解机理和氢致开裂机理进行了概述,阐述并探讨了不锈钢应力腐蚀开裂的滑移溶解机理、氧化膜开裂机理以及氢致开裂机理。归纳了组织结构对不锈钢应力腐蚀的影响,分析了材料成分如(Ni、Mo和N)的添加与应力腐蚀敏感性的关系,总结了环境因素在应力腐蚀中的作用,对特定介质中不锈钢的应力腐蚀规律进行了归纳,并探讨了温度变化对不锈钢应力腐蚀的影响。介绍了近年来关于控制不锈钢应力腐蚀开裂方法的研究进展,如晶界工程、细化晶粒以及涂层等。最后展望了不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向。     

核用304不锈钢辐照促进应力腐蚀开裂研究

采用2 MeV质子束在360℃对国产核用304不锈钢试样进行了辐照实验,利用高温高压水环境的慢应变速率拉伸实验(SSRT)和SEM、EBSD、TEM等研究了核用304不锈钢辐照促进应力腐蚀开裂(IASCC)机理。结果表明,慢应变速率拉伸过程中辐照促进材料晶界和表面滑移台阶处形成应变集中,且其程度随辐照剂量增加而增加。滑移台阶穿过或终止于晶界,终止于晶界的台阶造成晶界处产生不连续滑移,易将位错传输到晶界,在晶界区域形成位错塞积和残余应变集中。而台阶不连续滑移的形成则受毗邻晶粒的Schmidt因子对的类型影响。另一方面,辐照促进晶界发生贫Cr富Ni元素偏析,其偏析程度随辐照剂量增加而增加。SSRT实验后辐照试样表面发生明显的沿晶应力腐蚀开裂,且裂纹数量随辐照剂量和外加应变增加而增加。同时,裂纹尖端区域发生明显晶界腐蚀,且氧化物宽度和长度随辐照剂量增加而增加。分析认为,辐照致晶界应变集中和元素偏析的协同作用造成材料变形行为和晶界腐蚀行为变化是IASCC发生的关键因素。     

2205双相不锈钢硫化物应力腐蚀机理研究

由于双相不锈钢中铁素体相和奥氏体相的合金元素含量不同,导致两相的耐点蚀当量PREN不同,耐腐蚀性能存在一定的差异,易于产生局部腐蚀。研究2205双相不锈钢油套管用无缝钢管硫化物应力腐蚀机理。研究结果表明:常温时,在硫化氢和拉伸应力的共同作用下,2205双相不锈钢失效原因是奥氏体点蚀;90℃硫化氢应力腐蚀试验后,2205双相不锈钢同时发生了奥氏体点蚀和铁素体选择性腐蚀。     

304不锈钢热水管应力腐蚀开裂分析

针对304不锈钢热水管道发生腐蚀泄露的现象,通过化学成分分析、金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等分析手段,对泄露热水管道的成分组成、显微组织、裂纹形貌及腐蚀产物成分进行了检测分析。分析结果表明:应力腐蚀开裂是造成该304热水管腐蚀泄露的主要原因,这是由管壁受到的应力以及环境中的氯离子共同作用所引起的。     

探究不锈钢常压容器应力腐蚀开裂

目前,应力腐蚀裂纹已成为工业(特别是石油、焦化行业)的压力容器中越来越突出的问题。据统计,压力容器设备的焊接结构中破坏事故主要是由腐蚀引起的脆化,如应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳及氢损伤或氢脆等,其中约半数为应力腐蚀裂纹。但由于应力腐蚀裂纹多发生在压力容器工作后的一段时间,很多压力容器制造企业只注意出厂前的射线检测合格率,没有在腐蚀方面给予足够重视,造成泄漏事故时有发生。     

304不锈钢焊管应力腐蚀开裂原因

某公司不锈钢焊管使用过程中出现大面积开裂泄露。采用宏观检验、化学成分分析、金相检验、SEM、EDS能谱分析等方法,对该管道的开裂泄露进行失效分析。结果表明,该焊管的开裂主要为氯离子应力腐蚀开裂。焊管成型后未热处理造成的残余应力、管外面橡塑保温材料释放出的氯离子共同造成了该不锈钢焊管的应力腐蚀开裂。     

304不锈钢封头应力腐蚀开裂失效分析

通过化学成分、金相组织、马氏体含量、扫描电镜观察和能谱分析等手段,对某304奥氏体不锈铜容器封头开裂原因进行了分析.结果表明:封头开裂属于形变马氏休和氯离子共同作用引起的应力腐蚀开裂.提出了相应的改进措施.     

奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂研究进展

奥氏体不锈钢广泛地用作石化、煤化工、电力、造纸、化学等行业主要设备和管道的材料,在煤化工、石油化工等复杂和恶劣的服役环境下,不锈钢材料的设备和管道出现腐蚀失效的问题仍屡见不鲜,尤其是应力腐蚀开裂失效最为突出。本文从氯离子含量、温度、pH值、氧气、有害介质等方面论述了奥氏体不锈钢氯化物应力腐蚀开裂的主要影响因素,探讨了奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的安全评定和现场检测的方法,并从工程实践方面提出了减缓奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的具体措施。     

不锈钢管道的应力腐蚀开裂及对策

针对4114工号不锈钢管道的开裂，进行原因分析，认为应力腐蚀和选材不当是主要原因，根据工况条件选用了新的钢材并采用了相应的措施，取得较好的效果。     

双相不锈钢耐应力腐蚀破裂机理的电化学研究

研究了以奥氏体为基体的和以铁素体为基体的两类双相不锈钢中第二相对应力腐蚀裂纹发展的影响,并采用选择性屏蔽某一相、测定另一相极化曲线等电化学方法探讨了这种影响的作用机理。结果表明:对应于耐应力腐蚀破裂的情况,两类双相钢中的第二相都表现出了对应力腐蚀裂纹发展的阻碍作用;同时,在电化学行为方面都起着阴极作用。因此,作者认为,第二相不易发生阳极溶解是其阻碍应力腐蚀裂纹发展,提高双相不锈钢耐应力腐蚀性能的重要原因。     

核电站用不锈钢在高温高压水中应力腐蚀开裂行为的研究进展

综述了作为核电结构材料的不锈钢在高温高压水环境中的应力腐蚀开裂(SCC)行为,讨论了材料性能、加载方式、水化学环境等因素对应力腐蚀敏感性、裂纹萌生与扩展速率的影响,介绍了较成熟锌注入技术的发展历程及其对压水堆一次侧应力腐蚀(PWSCC)的影响作用.最后综合考虑各方面因素和实际运行情况,总结了降低SCC敏感性的方法,并提...     

1Cr13不锈钢的应力腐蚀开裂和应力腐蚀的缓蚀剂

研究了在酸性氯毁子溶液中抑制1Cr13不锈钢应力腐蚀开裂的缓蚀剂,研究表明这种不锈钢的应力腐蚀开裂受氢脆机理所控制,抑制应力腐蚀开裂的缓蚀剂均抑制了阴极过程,这是与奥氏体不锈钢的结果不同的,对于奥氏体不锈钢抑制应力腐蚀开裂的缓蚀剂均抑制了阳极过程     

H2S分压对双相不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响

利用高温高压反应釜进行腐蚀模拟实验,辅以失重法、SEM和EDS,对H2S/CO2共存环境下,H2S/CO2分压比一定时,H2S分压对2205双相不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响进行了研究。结果表明,60℃的工况条件下,在H2S分压较低时,2205双相不锈钢钝化膜趋于完整致密,随着H2S分压进一步升高,钝化膜出现破损。2205双相不锈钢硫化物应力腐蚀开裂的敏感性较高,裂纹多为沿晶扩展。     

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。     

双相不锈钢应力腐蚀行为及防护技术研究进展

双相不锈钢含有铁素体+奥氏体两相组织,具有良好的机械和腐蚀性能,尤其以出色的抗应力腐蚀开裂性能而著称。但双相不锈钢在特定的环境和拉应力共同作用下,会出现应力腐蚀开裂现象,由于应力腐蚀开裂通常难以被发现,从而导致灾难性的事故。在此基础上,从材质的成分和金相组织,温度、pH、氯离子和氧气浓度等工况环境,冷变形和残余应力等方面总结了影响双相不锈钢应力腐蚀开裂的因素。结合双相不锈钢的使用环境和应力特点,阐述了双相不锈钢的应力腐蚀开裂机理,包括电化学阳极溶解理论、氢脆机制、膜破裂理论、化学脆化一机械破裂两阶段理论、应力吸附破裂理论。依据应力腐蚀开裂机理,结合影响因素,通过合理添加合金元素开发出新的双相不锈钢、双相不锈钢等离子碳氮共渗或表面涂层、热处理工艺等方法,有效地降低双相不锈钢应力腐蚀开裂的敏感性。最后,从双相不锈钢应力腐蚀开裂机理和防护技术两方面展望了双相不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向,从本质上减少应力腐蚀开裂事故的发生,保障生产的“安稳长满优”。     

奥氏体不锈钢管道应力腐蚀开裂检测技术对比

通过对比渗透检测技术、X射线数字成像检测技术和涡流阵列检测技术对三通-管帽对接接头试样内、外表面检测的检测速度、表面开口应力腐蚀开裂检测能力和近表面应力腐蚀开裂检测能力,得出如何有效检测在役奥氏体不锈钢压力管道应力腐蚀开裂的方法。以带有应力腐蚀开裂的三通-管帽试件为检测对象,采用溶剂去除型着色渗透检测技术、X射线数字成像检测技术和涡流阵列检测技术进行试验,并对试验结果进行比较。结果表明:应力腐蚀开裂的面积型缺陷的特有属性和数字平板探测器不能弯曲的特性,会影响X射线数字成像检测技术对管道应力腐蚀开裂的检测能力,但其对近表面应力腐蚀开裂或埋藏性应力腐蚀开裂的检测能力仍优于涡流阵列检测技术和渗透检测技术;涡流阵列检测技术对表面开口应力腐蚀开裂的检测能力与渗透检测技术相近,对近表面应力腐蚀开裂的检测能力远优于渗透检测技术,检测速度也远快于渗透检测技术,故可在满足检测条件的情况下用涡流阵列检测技术替代渗透检测技术。     

不锈钢双相焊缝选择性腐蚀研究

采用动电位扫描,恒电位浸蚀以及金相检测等方法,研究了不锈钢双相组织在酸性介质中发生选择性腐蚀的机理。研究发现,选择性腐蚀与体系所处的氧化-还原电位有关。在活化区的低电位段发生铁素体相的选择性腐蚀,较高电位段则发生奥氏体相的选择性腐蚀,两者之间存在一个两相腐蚀区;在过钝化区和近过钝化区,腐蚀优先发生在铁素体相上,然后向奥氏体相扩展。     

深海油气设施用22Cr双相不锈钢的氢致应力开裂敏感性

利用腐蚀电化学方法、四点弯曲和慢应变速率试验等研究了阴保电位、外加应力和氢含量对深海油气设施常用22Cr双相不锈钢氢致应力开裂敏感性的影响.结果表明:当阴保电位负于-990 mV(SCE,下同)时,22Cr双相不锈钢在海水中的析氢反应显著加速.随阴保电位负移和外加应力增大,22Cr双相不锈钢氢脆敏感性增加,在-1 15...