海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下不同加载方式对7050铝合金腐蚀损伤特性的影响

目的 研究不同应力加载条件对7050铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤行为的影响规律。方法 以实际海洋大气环境为7050铝合金的薄液膜腐蚀环境,同时采用自主研发的疲劳载荷试验装置对暴露在海洋大气环境中的7050铝合金施加不同的拉伸疲劳载荷。研究应力比和载荷加载周期对协同作用效应下7050铝合金的腐蚀速率、腐蚀形貌、疲劳性能及断口形貌等的影响规律。结果 在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下,所有7050铝合金试样均发生了点蚀和晶间腐蚀。在每月加载1次应力的条件下,应力比为0.1和0.06的试样的最大腐蚀深度分别为40.1、46.5μm。在每周加载1次应力的条件下,试样的最大腐蚀深度为41.2μm。每周加载应力、应力比为0.06的试样的腐蚀速率显著大于应力比为0.1、每月加载应力的试样的腐蚀速率,且前者更易发生腐蚀疲劳断裂。所有试样的断口都呈现出疲劳断裂特征,裂纹源在合金表面,并放射性地向试样芯部扩展。结论 缩小应力加载周期及减小应力比均会显著加速协同作用效应下7050铝合金的腐蚀损伤进程,降低其抗疲劳性能。     

Ni-P镀层对海洋结构钢A_(537)CL_1腐蚀疲劳寿命的影响

本文研究了Ni-P化学镀A_(587)CL_1在人工海水溶液中的腐蚀疲劳寿命。结果表明,在不同疲劳载荷和不同频率下,镀层提高了试样的腐蚀疲劳寿命,在343MPa应力和0.3Hz频率时,提高到1.8倍左右,在147MPa应力时,提高到2.5倍(0.3Hz频率)和4.3倍(1.7Hz频率)。文章还根据疲劳试样及其断口形貌分析,讨论了镀层抑制疲劳过程的腐蚀行为和进一步提高腐蚀疲劳寿命的途径。     

外加电位对奥氏体不锈钢应力腐蚀与腐蚀疲劳交互作用的影响SCIEI

本文研究了0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在42%沸腾MgCl_2中,在低频,高平均应力循环载荷下的环境敏感断裂行为,研究了应力腐蚀疲劳与应力腐蚀在裂纹扩展规律及断口形貌上的差别与联系。从断裂特征上分析了应力腐蚀与腐蚀疲劳的交互作用,并着重研究了外加极化电位对这种交互作用的影响。     

载荷频率对690(TT)合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

通过研究载荷频率变化对690(TT)合金在含饱和氧的模拟压水堆一回路水环境中腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响,得到以下结论:随着载荷频率的降低,裂纹扩展速率(CGR)和环境影响因子(F_(en))均随之增大;裂纹扩展路径为穿晶型,在频率较低或应力比R较大时出现较多的支裂纹;断口呈典型的腐蚀疲劳断裂特征,裂纹在三维空间中扩展,可观察较多的微裂纹。     

超细晶纯钛的微动疲劳特性

利用自行设计的微动疲劳实验夹具装置研究超细晶纯钛在柱面-平面接触下的微动疲劳特性,分析循环应力对其微动疲劳寿命的影响,通过观察接触区磨损和断口形貌,分析其微动损伤机制。结果表明,当法向载荷不变时,超细晶纯钛的微动疲劳寿命随着循环应力的增加而减小,比常规疲劳寿命更小。微动疲劳裂纹于接触区边缘萌生,磨损区破裂严重且附着有磨粒,在磨粒磨损作用下加速了试样的疲劳失效。断口同时呈现出疲劳形貌和微动形貌,形貌从平滑转向粗糙直至断裂,裂纹由小变大,裂纹扩展速率也逐渐增加,且在裂纹扩展区存在二次裂纹;由于受力不均在裂纹扩展区与断裂区之间存在山脊状形貌。     

奥氏体不锈钢在MgCl2介质中的应力腐蚀疲劳特征

本文研究了力学因素对0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在MgCl_2水溶液中应力腐蚀(SCC)和腐蚀疲劳(CF)交互作用的影响。研究了应力腐蚀疲劳(SCF)在裂纹扩展规律及断口形貌上的特征。结果表明:任何促使裂尖应变速率提高的力学变量,都有可能使SCF断口形貌发生穿晶型向沿晶型的转化。     

304L不锈钢在高温高压水中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为

基于直流电压降方法(direct current potential drop,DCPD)测量得到了304L不锈钢在325℃空气和含氧超纯水中的疲劳裂纹扩展速率;采用FORD-ANDRESEN模型、Bechtel Bettis模型和PSI模型进行结果分析比较;用扫描电镜观察了断口形貌。结果表明:低频低载荷下,腐蚀对疲劳的加速作用高达1 000倍,高频高载荷下则只有1.5倍;FORD-ANDRESEN模型对于解释腐蚀疲劳机理和预测腐蚀疲劳裂纹扩展速率更加合理与准确,Bechtel Bettis模型和PSI模型可以对试验结果进行比较,但无法给出各种因素对裂纹扩展的影响;疲劳断口形貌观察到明显的疲劳辉纹,疲劳破坏形式为穿晶断裂。     

7075铝合金FSW接头腐蚀疲劳性能及断裂特征

以7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接头为研究对象,对其显微组织结构、3.5% NaCl(质量分数)溶液腐蚀疲劳寿命和腐蚀疲劳断裂特征进行了研究,分析了7075铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀疲劳性能及断裂过程.结果表明,7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀疲劳S-N曲线方程为lgN=5.845-0.014S,随着应力幅增大,腐蚀疲劳寿命大幅度降低;腐蚀疲劳裂纹起源于接头的热影响区,逐渐扩展最终断裂于接头的焊核区.腐蚀疲劳断口存在多个裂纹源,且受到应力集中作用的影响,裂纹源萌生于腐蚀坑处.高应力作用加剧了试样边角部分的腐蚀损伤,导致边角比平面位置腐蚀程度更严重.裂纹扩展区出现了明显的晶间断裂和疲劳辉纹;在腐蚀介质和交变载荷的共同作用下,裂纹扩展区腐蚀程度最重,晶界处产生了阳极溶解现象并产生了“冰糖块状”和“蚁巢状”的形貌特征;瞬断区产生了大量解理台阶和二次裂纹,为脆性断裂,在第二相粒子分布区域存在孔洞形貌特征.     

力学因素对管线钢应力腐蚀开裂裂纹萌生的影响

研究了应力比、加载频率和外加横向载荷等力学因素对X70管线钢在新疆土壤溶液中穿晶应力腐蚀开裂裂纹萌生的影响,并结合环境扫描电镜对腐蚀样品表面进行观察.结果表明:低应力比增加了载荷的波动,促进了管线钢应力腐蚀开裂裂纹的萌生;当波动载荷作用于样品的循环周次相同时,频率越低越有利于穿晶应力腐蚀开裂(TGSCC)裂纹的萌生;当波动载荷作用于样品的时间相同时,频率越高有利于裂纹的萌生;垂直于拉-拉应力方向的外加横向载荷促进了TGSCC裂纹的萌生.     

2524铝合金不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为

研究了不同应力比(R=0.1,0.2,0.3,0.5)对2524-T3铝合金的疲劳裂纹扩展速率的影响,并结合扫描电镜(SEM)下裂纹的断口形貌特征进行了分析。结果表明:应力比R对疲劳裂纹扩展寿命和速率存在明显影响,在恒定最大载荷条件下,应力比越小则裂纹扩展寿命越短;当应力强度因子范围△K相同时,应力比越大,裂纹扩展速率da/dN越快。利用Paris公式对数据进行回归分析,da/dN-△K曲线呈收敛趋势,进一步采用Elber模型进行拟合,从裂纹闭合的角度解释了应力比R对裂纹扩展速率的影响,结果表明该模型能够较好地描述2524-T3铝合金在不同应力比下的疲劳特性。疲劳断口呈现出早期裂纹扩展、稳定扩展和快速扩展3个阶段,不同应力比下,疲劳辉纹间距和二次裂纹数量存在明显差异。     

人造水晶釜开裂的研究

本文从两个实际人造水晶釜开裂形态观察及产物分析入手,研究丁CrNiMo低合金高强度钢在NaOH,水溶液中SCC及CF行为,提出人造水晶釜开裂的类型、机理及提高抗断裂能力的途径。试验结果还表明对CrNiMo低合金钢-NaOH水溶液体系,CF过程中的SCC行为可以降低CF裂纹扩展速率。     

原奥氏体晶粒度对40CrNiMoA钢在蒸馏水中的应力腐蚀和腐蚀疲劳断裂过程的影响

本文作者研究了不同冶炼条件和不同奥氏体化温度热处理的40CrNiMoA钢试样在蒸馏水中的应力腐蚀和腐蚀疲劳行为,测定了试样的原始奥氏体晶粒度,对晶界杂质偏聚情况进行了Auger电子能谱分析,对应力腐蚀和腐蚀疲劳断裂的初始阶段进行了扫描电镜断口观察。根据实验结果,作者认为高强度钢40CrNiMoA在蒸馏水中的应力腐蚀和腐蚀疲劳行为主要与原始奥氏体晶粒度有关。晶粒大小与裂纹前端塑性区尺寸两者的相对比较决定了断裂方式,从而决定了材料的应力腐蚀和腐蚀疲劳萌生和扩展的难易程度。     

超高强钢延迟裂纹的研究

采用四点弯曲试验及表面裂纹法试验分别研究了37SiMncrMoV 钢焊接接头的氢致裂纹和应力腐蚀开裂。高湿度能增大氢致裂纹和应力腐蚀开裂倾向。扫描电镜显示了氢致裂纹断口的沿晶断裂特征.用扫描电镜及光学显微镜研究了热影响区的局部熔化区及淬火区显微组织对裂纹倾向的影响。采用改进的焊接工艺,防止了高压容器的低应力破坏。     

SCF FEATURE OF AUSTENITIC STAINLESS STEEL IN BOILING MgCl_2SOLUTION

Corrosion fatigue under the load of low frequency and bigh mean stress has been generallydefined as stress corrosion fatigue(SCF).It is a specific failure process due to the inter-action between stress corrosion cracking(SCC) and corrsion fatigue(CF),the effectsof which on fracture characteristics,including crack initiation and propagation.servicelife and cracking mode have not been investigated systematically.The purpose of this pa-per was to study the environment-sensitive fracture behaviour of OCr18Ni9Ti austeniticstainless steel under the load of different fiequencies and high mean stress in boilingMgCl_2 solution.The interaction between SCC and CF would be emphasized.     

316L不锈钢在模拟人体体液中腐蚀疲劳裂纹的产生和扩展

研究了人工关节常用材料316L不锈钢在人体模拟体液（Hank’s溶液）中腐蚀疲劳裂纹的产生和扩展过程。结果表明，材料在该溶液中具有孔蚀倾向；遭受侵蚀的晶界具有应力集中的缺口效应，在疲劳应力和腐蚀介质的联合作用下产生了腐蚀疲劳裂纹；腐蚀疲劳裂纹的扩展至沿晶伴穿晶的混合型扩展。     

Intergranular stress corrosion cracking of copper - A case study

The objective of this work was to identify the conditions and mechanisms for stress corrosion cracking (SCC) of a hard copper tube employed in a cooling system. The fractured tube was made of deoxidized high phosphorous copper (Cu-DHP). The identification was performed on the ground of fractography, metallography, residual stress measurements and corrosive environment analysis. It was found that humidity and environment containing ammonium and trace amounts of nitrite and nitrate ions were responsible for initiation of SCC yielding to breakdown of oxide surface layer by pitting. Cracking was found intergranular and perpendicular to circumferential stresses. Stress corrosion crack propagation appeared the most consistent with the oxide rupture mechanism. The findings were discussed in relation to the literature data in order to get a better understanding of cracking behaviour.     

氯化物溶液中不锈钢腐蚀疲劳裂纹初始萌生的过程机理

研究了动应力（往复弯曲疲劳应力）对氯化物溶液中不锈钢点蚀敏感性的促进作用。 在固溶态３１６Ｌ不锈钢表面点蚀孔中产生了明显的非敏化态晶间腐蚀。在点蚀孔内受腐蚀晶界处孕育 产生了初态腐蚀疲劳裂纹,裂纹由沿晶转变为穿晶扩展,形成主裂纹并继续扩展直至材料失稳断裂。阐 述了在动应力和侵蚀性介质联合信息作用下ＣＦ裂纹萌生的过程机理。论述了动应力－环境介质－材料 特性在多种腐蚀类型交互作用中的贡献和相关性。     

EFFECTS OF HEAT TREATMENT AND ENVIRONMENT ON CRACK PROPAGATION RATE IN STEEL GC-4 UNDER CORROSION FATIGUE AND STRESS CORROSION

Comparative investigations were carried out of the effect of heat treatment regimes Jor steelGC-4(40CrMnSiMoVA)on its crack propagating rates,from corrosion fatigue,(da/dN)_(CF),or stress corrosion cracking,(da/dt)_(SCC),in media with various constituentsand pH values.Both(da/dN)_(CF) and(da/dt)_(SCC) accelerate with the increase of yield stressof the steel,yet the former is far less than the later.In comparison with media,the(da/dt)_(SCC) in distilled water is slightly greater than that in 3.5% NaCl solution,and the(da/dN)_(CF) in distilled water is far less than that in 3.5% NaCl solution.With the pH valueincreasing in 3.5% NaCl solution,the(da/dN)_(CF) lowers down and the(da/dt)_(SCC) speedsup.An explanation was also proposed with concept of the cyclic hardening and softening atcrack tip,as well as the crack closure and occluded cell effect.     

AZ31镁合金摩擦搅拌焊在慢拉伸应力腐蚀过程中的组织演化和氢致延迟开裂

研究AZ31镁合金摩擦搅拌焊组织的演化,包括织构和断口变化。利用中子衍射仪测量织构。利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察应力腐蚀开裂（SCC）样品的金相及断口形貌。利用X射线衍射仪研究SCC样品的断口表面结构。结果表明,在母材表面形成了明显的基面织构。然而,搅拌区晶粒发生了基面旋转,大多数晶粒的基面沿着焊接方向倾斜25°。在慢拉伸应力作用下,在空气和侵蚀性溶液中分别形成了羽毛状孪晶和氢化物。在溶液中,穿晶裂纹扩展,最终断裂在回转侧。在断口表面存在的氢化物表明镁合金应力腐蚀可能存在氢致延迟开裂机制。     

某水上飞机升降舵调整片操纵杆腐蚀裂纹分析

采用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜对某水上飞机升降舵调整操纵杆裂纹进行了观察和分析，确认操纵杆裂纹是由腐蚀引起的，腐蚀产物的体积效应是操纵杆开裂的应力来源；并对腐蚀产物的体积效应进行了计算，求得LY12CZ铝合金操纵杆产生应力腐蚀开裂的临界腐蚀半径Rscc.对装配缝隙进行适当密封，可以避免操纵杆腐蚀和开裂.