F304不锈钢阀门卸压杆断裂原因分析

通过宏观检验、金相检验和断口分析等方法,对F304不锈钢截止阀卸压杆断裂的原因进行了分析。结果表明:卸压杆发生了应力腐蚀开裂,裂纹起源于杆中心孔内壁并向材料中扩展;开裂的原因是卸压杆冷加工成形后未进行高温固溶处理,奥氏体不锈钢中存在大量形变诱发马氏体组织,同时天然气中存在硫等腐蚀性物质,导致氢脆型应力腐蚀,最终造成卸压杆断裂。     

小裂纹条件下核电关键材料304的裂尖力学特性

小裂纹条件下的环境致裂是准确预测核电关键构件在役寿命和确定检修周期的重要技术环节,但是目前对小裂纹下的环境致裂扩展少有研究。本文以核电关键材料304作为研究对象,利用断裂力学弹塑性有限元分析研究稳态下小裂纹裂尖的力学特性,研究结果表明,线弹性条件下裂纹长度对裂尖应力应变场影响不大,但是在弹塑性条件下,裂纹长度小于约1mm之后,裂纹长度减小时J积分和CTOD都明显增大,甚至远大于长裂纹条件下的参考值,此时再使用J积分和CTOD来描述裂尖强度会有很大偏差。研究工作对后续研究及工程应用有一定的参考价值。     

水环境对控制棒驱动机构Ω焊缝母材应力腐蚀的影响

国内外发生了多起核反应堆控制棒驱动机构Ω焊缝母材区域的泄漏事故,其主要原因为母材的应力腐蚀开裂(SCC)。通过恒变形应力腐蚀实验、慢应变拉伸实验和应力腐蚀裂纹扩展实验对Ω焊缝母材在正常运行环境及Ω焊缝内部超标水环境条件下的应力腐蚀行为进行了实验研究。实验结果表明,Ω焊缝内部水环境中富集的溶解氧和氯离子会使母材的耐应力腐蚀性能下降,使材料对SCC更加敏感,并促进SCC裂纹的扩展。同时,本研究提出了改善Ω焊缝水环境的建议。     

小型锅炉锅筒开裂原因分析

采用化学成分分析,宏、微观组织检验,断口观察和腐蚀产物分析等方法对SUS304奥氏体不锈钢锅炉的锅筒开裂进行了分析。结果表明,环境中存在硫和氯等元素,造成在锅筒板与顶盖的焊接处发生腐蚀而形成腐蚀坑并萌生裂纹,在各种应力作用下裂纹不断扩展,最终导致开裂。     

镍基合金材料塑性对应力腐蚀裂纹尖端应力应变场影响的研究

为了解材料塑性对高温水环境下核电关键结构材料应力腐蚀裂纹扩展的影响,利用大型非线性有限元软件,对镍基合金中由氧化膜和基体金属构成的应力腐蚀裂纹尖端应力应变场进行了分析,得出了材料屈服应力对应力腐蚀裂纹尖端应力应变场的影响规律.结果表明:在同样的外载条件下,随着材料屈服应力的增大,裂尖基体金属的应力增大而塑性应变减小;而...     

某酸奶厂配料罐304不锈钢夹套底部材料的失效分析

某酸奶厂二次配料罐304不锈钢夹套底部出现开裂现象,影响了工厂的正常运行。通过观察裂纹宏观形貌、裂纹金相特征、断口形貌以及断口腐蚀产物能谱分析及应力腐蚀敏感性试验等分析了开裂原因。结果表明:配料罐夹套开裂是由奥氏体不锈钢的应力腐蚀造成的;根据事故发生的原因,提出了返修和消除缺陷的方法。     

亚稳态奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂

研究了亚稳态奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂。试验结果指出:(1)裂纹尖端塑性区中的塑性形变会导致γ-α′相转变,所以应力腐蚀断日表面层主要为α′体;(2)这类亚稳态奥氏体不锈钢的SCC,实质上是α′体的类解理断裂,裂纹的扩展和断裂过程为: 塑性形变 阳极溶解 γ(fcc)——→α′(bcc)——→类解理断裂     

外加电位对X80钢在玉门土壤模拟溶液中应力腐蚀的影响

采用慢应变速率拉伸实验研究X80钢在土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性。以玉门地区的碱性土壤为基础,分析不同电位对应力腐蚀的影响。用扫描电镜对断口及二次裂纹形貌进行观察。结果表明:阳极电位下X80钢应力腐蚀敏感性不高。高阳极电位下,阳极溶解在一定程度上抑制了应力腐蚀。阳极电位较弱以及开路电位下,阳极溶解较弱,裂尖和其他表面存在溶解性差异,这些因素有利于裂纹扩展。但是较慢的溶解速率以及相对高的应变速率使得裂纹没有足够时间发生有效扩展,应力腐蚀敏感性仍然较低。当外加阴极电位时,裂尖发生阳极溶解而其他位置受到阴极反应抑制,应力腐蚀敏感性增加。随着阴极电位降低,不断增加的氢影响裂纹萌生和扩展,应力腐蚀敏感性随外加电位的降低而增大。     

敏化处理对Z3CN20-09M不锈钢高温水应力腐蚀的影响

为了研究敏化处理对Z3CN20-09M不锈钢高温水应力腐蚀行为的影响,使用敏化处理的Z3CN20-09M不锈钢制成U弯试样,并置于250、290及320℃的高温水中进行应力腐蚀开裂实验,采用扫描电镜观察了高温水实验后试样的氧化膜厚度以及应力腐蚀裂纹的萌生及扩展行为.结果表明:敏化处理增加了氧化膜的厚度,降低了耐蚀能力,使SCC敏感性增大;温度较高时,敏化处理的影响较大;铁素体相容易被侵蚀,大多数点蚀坑产生于铁素体中;SCC裂纹优先在点蚀坑底部和奥氏体/铁素体相界位置处形成;相界面对SCC裂纹的影响取决于SCC裂纹相对于相界面的取向,SCC裂纹扩展方向平行于相界面时裂纹易沿着相界扩展,SCC裂纹扩展垂直于相界面方向时相界面对裂纹扩展起阻碍作用.     

316L奥氏体不锈钢碱液储罐开裂原因

某核电站316L奥氏体不锈钢碱液储罐发生了泄漏,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试及残余应力分析等方法对该储罐开裂原因进行了分析。结果表明：储罐内壁焊缝两侧出现与焊缝平行的环向裂纹和垂直的轴向裂纹,前者主要受焊接残余拉应力作用,后者主要受冷加工残余拉应力作用,两类裂纹均为碱致应力腐蚀开裂。     

铈离子对高强铝合金应力腐蚀开裂的缓蚀作用

基于慢应变速率拉伸实验(SSRT),采用恒电流极化、电化学噪声(ECN)与电化学阻抗(EIS)等方法,研究7A04铝合金在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为以及Ce~(3+)对其SCC的缓蚀作用,探讨Ce~(3+)对裂纹孕育与发展过程的抑制机理。结果表明:无论是阳极还是阴极极化,均会促进7A04的SCC倾向,前者增加了裂尖的阳极溶解,后者则加速了裂尖的氢脆效应。Ce~(3+)的加入能延缓7A04的SCC断裂时间,但其有效性仅限于裂纹的萌生阶段。由于Ce~(3+)能够抑制铝合金表面的亚稳态点蚀发育和长大,因而使裂纹的孕育时间显著延长,降低了SCC的敏感性。不过一旦裂纹进入扩展阶段或者试样表面有预裂纹,则由于Ce~(3+)很难迁移到裂纹尖端或在裂尖区难以成膜,不能对裂纹的生长起到有效抑制作用,因而无法降低7A04的SCC发展速率。SEM分析表明7A04铝合金光滑试样SCC主要源于亚稳态或稳态点蚀的诱导作用。     

地铁车钩牵引梁应力腐蚀开裂的机理

某7020铝合金地铁列车在检修过程中发现车钩牵引梁存在开裂现象,失效分析结果表明该裂纹性质为应力腐蚀开裂(SCC)。采用断裂力学双悬臂梁(DCB)试样,对高强度7020铝合金的应力腐蚀开裂特征进行了研究。结果表明:7020铝合金在含氯离子的水溶液环境中对SCC敏感。板料的Z-X和Z-Y方向有SCC裂纹萌生,裂纹开始萌生的时间较长,扩展速度较慢,SCC裂纹的特征为水平扩展,表面有呈台级式不连续扩展和群集的现象,开裂面为沿晶扩展,和车钩牵引梁的裂纹特征相同。     

304不锈钢密封垫片开裂原因分析

采用化学成分分析、拉伸试验和断口分析等方法对304不锈钢裂解气压缩机出口法兰密封垫片的开裂原因进行了分析。结果表明：裂纹起源于螺栓槽处,氯离子的应力腐蚀开裂是造成垫片开裂的主要原因。含氯离子的沿海潮湿大气是导致垫片产生应力腐蚀的介质因素,装配不当造成螺栓槽处垫片过大的应力和应变是导致垫片出现应力腐蚀开裂的力学因素。     

不锈钢A-TIG的抗腐蚀性能探讨

本文以该不锈钢输水管道的焊接为研究背景,用A—TIG焊接提高焊缝质量和生产效率,深入了解焊接后接头处残余应力应变的分布规律,对304不锈钢的抗应力腐蚀开裂开裂能力进行评估,并研究残余应力与应力腐蚀之间的关系。本研究完成后,必将对现有的生产过程起到很好的指导作用,具有较好的实用价值和经济效益。     

改性聚丙烯材料裂尖银纹损伤研究

本文考虑了改性聚丙烯(PP)材料的线粘弹特性，基于银纹是聚合物材料的一种非线性变形方式，对改性PP材料裂尖应力银纹损伤进行实验研究。采用云纹实验方法，得到了改性PP材料裂尖延长线上由于银纹损伤引起的应变的分布，对裂纹尖端扩展进行了扫描电镜(SEM)观察实验，将两组实验进行对照分析，通过定性分析提出了不同于其他学者提出的考虑裂尖银纹损伤的裂纹扩展规律。     

304不锈钢在含硼和锂的高温水中的应力腐蚀破裂和表层氧化膜分析

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法,考察304奥氏体不锈钢在含硼和锂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、介质中含氧及氯离子等均影响该钢种的应力腐蚀破裂敏感性,试样表层氧化膜也发生相应的变化.     

4.5Ni钢在海水中的应力腐蚀行为试验研究

采用悬臂梁弯曲预裂纹试样应力腐蚀试验方法,进行了4.5Ni钢在海水环境下应力腐蚀试验和应力腐蚀断裂(SCC)试样断口扫描电镜观察,分析了该钢在海水中的应力腐蚀断裂特征。指出该材料在海水中属SCC不敏感材料。在海水环境中试验所产生的开裂带,SCC作用不明显。在高应力水平下,主要由于裂纹顶端的高塑性变形,裂纹顶端出现的长时间蠕变引起的。     

某高温高压J型染色机机头开裂原因

某高温高压J型染色机机头发生开裂,通过宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了机头开裂的原因。结果表明：J型染色机内染液的氯离子含量较高,氯离子在机头R部位聚集,使其内表面钝化膜遭到破坏而发生点蚀,在机头内部的工作应力和机头冷加工时产生的残余应力的共同作用下,点蚀扩展成为微裂纹,最终导致机头发生应力腐蚀开裂。     

铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展

聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking, SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段：铝合金表面钝化膜破裂和点蚀阶段、裂纹萌生阶段、钝化膜的再生与溶解动态平衡阶段以及裂纹扩展阶段。铝合金的合金成分、热处理工艺可以控制其显微组织结构,其中第二相粒子对铝合金的SCC过程起主要作用。海洋环境的温度、pH值、离子种类和浓度等因素也会影响铝合金的SCC行为。结合常用合金元素在铝合金基体中的存在形式及作用、热处理工艺对铝合金应力腐蚀行为影响,以及海洋环境的特点,总结了铝合金在海洋大气、海水环境中的应力腐蚀失效机理,为铝合金在海洋环境中的应用提供应力腐蚀机理解释与分析依据。     

轻薄型金属反平面撕裂机理研究

#x0201c;轻薄型金属(厚度#x02264;10mm)反平面撕裂机理研究#x0201d;旨在为报废汽车及家用电器的破碎回收处理提供理论依据。通过对轻薄型金属破碎过程分析及试验研究,发现#x02162;型裂纹起到了主要破坏作用;根据拉伸试验应力-应变关系曲线变化趋势与理想弹塑性材料基本一致的现象,将材料简化为理想弹塑性模型;裤形撕裂试验所获得的载荷-位移曲线变化趋势表明试样起裂前后所需载荷较大,扩展过程中载荷逐渐减小;对反平面撕裂过程研究可知,在载荷作用下裂尖塑性区逐渐向外扩展,当其达到最大尺寸后,随着载荷继续增加,裂纹则开始扩展,而塑性区也逐渐向前推移直至试样断裂。裂纹尖端场的解表明起裂前及扩展过程中尖端应力-应变场均存在奇异性,且扩展过程中尖端场奇异性比起裂前弱,即起裂前裂尖的应力-应变集中程度比扩展过程中要大,这表明裂纹在起裂阶段比扩展阶段所需载荷更大。