410不锈钢在550℃流动的铅铋共晶合金中的腐蚀行为

为了研究马氏体410不锈钢在不同流速的高温液态铅铋共晶合金中的腐蚀行为,本工作对410不锈钢在相对流速为0 m/s、1. 70 m/s、2. 31 m/s、2. 98 m/s的550℃液态铅铋共晶合金中进行600 h试验后的腐蚀现象进行研究,并对不同流速腐蚀试验后的腐蚀试样的表面和截面分别进行XRD、SEM、EDS检测。结果发现:随着相对流速的增大,腐蚀样品表面的氧化层越来越致密,氧化层的厚度也不断增厚。这是由于传质速率的增大加快了氧化层的生成速率;腐蚀样品表面的氧化层主要分为外氧化层和内氧化层,外氧化层主要由Fe_3O_4以及部分渗入的Pb-Bi组成,内氧化层主要为尖晶石结构的(Fe,Cr)_3O_4;在腐蚀过程中同时发生晶间腐蚀和氧化腐蚀现象。     

不同合金成分的T91/316L焊缝在550℃高流速液态铅铋共晶合金中的腐蚀行为

T91/316L异种钢焊缝在高流速液态铅铋共晶合金(LBE)中的腐蚀是T91和316L钢在未来核电领域应用中所面临的重要挑战。利用ER309L、ER316L和ERNiCr-3三种不同焊丝获得了T91/316L异种钢焊缝,采用自主设计的旋转腐蚀试验装置研究其在550℃高流速(相对流速2.98 m/s)液态LBE中的腐蚀。三种焊缝经过300 h、600 h和900 h的腐蚀试验后,腐蚀表面均表现出明显的方向性。焊缝在高流速液态LBE中的腐蚀机理主要为焊缝基体中Fe、Cr、Ni元素和LBE中Pb、Bi、O元素的溶解与迁移。由于不同元素的溶解度以及所形成氧化物相的稳定程度不同,最终在焊缝表面形成了由疏松外氧化层和致密内氧化物层构成的双层结构。三种焊丝中,利用309L焊丝所得的焊缝的耐高流速LBE腐蚀性最好,利用316L焊丝所得的焊缝次之,利用NiCr-3焊丝所得的焊缝最差。经焊后再热处理所得的焊缝具有更好的耐高流速LBE腐蚀性。     

CLAM钢TIG焊接接头在液态铅铋共晶体中的短期腐蚀行为

研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊接接头(焊缝和热影响区)在500℃静态饱和氧浓度液态铅铋共晶体(LBE)中的腐蚀行为。未热处理的焊接接头腐蚀时间为200和400 h,回火处理的焊接接头腐蚀时间为400 h。研究发现,钢中有明显的元素的溶解,所有试样表面均形成了具有保护作用的双氧化层,外氧化层为疏松多孔的Fe3O4,内氧化层为致密的Fe-Cr尖晶石,没有发现Pb、Bi渗透进基体材料。回火处理可有效提高焊接接头的耐腐蚀性能,焊缝耐蚀性低于热影响区。     

应力对316L在液态铅铋共晶合金中腐蚀行为的影响

目的 研究应力对316L在高温液态铅铋合金(LBE)中腐蚀行为的影响。方法 将316L制成C型环试样,加载应力后将其置于500 ℃的LBE中腐蚀2 500 h,利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段分析腐蚀程度。结果 在应力作用下,316L在LBE中的腐蚀机制仍然为氧化腐蚀,且形成的氧化层结构和成分与无应力状态下的一致;材料表面氧化层总厚度显著增加,且内/外氧化层之间更容易产生裂纹,随腐蚀时间的延长,外氧化层有剥落的趋势。施加应力后,试样的氧化速率系数从0.190 1 μm/h增大至0.278 1 μm/h,其中内氧化层生长速率增加得更显著。EBSD分析表明,施加应力后,316L组织未发生改变,晶界附近的腐蚀加剧。结论 在应力作用下,基体晶界缺陷密度增加,元素在晶界处的扩散速率增大,内氧化层的生长速度加快,腐蚀速度增加。     

中国低活化马氏体(CLAM)钢中富钽析出相的定性分析

作为国际热核聚变实验堆包层的候选结构材料,CLAM钢具有优良的低活化、抗辐照肿胀及密度、比热、热导率、电阻率等物理性能.Ta是一种强碳化物形成元素,在钢中会形成Ta或富Ta的碳化物析出相.本文利用透射电子显微镜和能量色散谱仪对经980℃/30 min正火和760℃/1 h回火的中国低活化马氏体(CLAM)钢中的富钽析出...     

500℃长期时效对CLAM钢显微组织的影响

采用金相显微镜、透射电镜对中国低活化马氏体钢(CLAM)在500℃长期时效过程中的显微组织变化规律进行研究.结果表明,随着时效时间的延长,金相组织和晶粒尺寸均没有发生明显变化;马氏体板条随着保温时间的延长几乎没有变化,经过1000h时效后宽度仍然保持了时效前的约400nm.析出物发生了一定程度的长大,经过1000h时效后析出物最大尺寸约为160nm.     

9Cr低活化马氏体钢在超临界水中的腐蚀行为

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)技术研究了9Cr低活化马氏体钢在650℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为。结果表明,9Cr低活化马氏体钢腐蚀产物的晶粒随腐蚀时间的延长而长大,晶粒尺寸从200h的5.7μm长大到1000h的10.1μm。表面形成的氧化膜为双层结构,外层为Fe3O4,内层由Fe3O4和FeCr2O4共同组成。由氧化增重结果获得了9Cr低活化马氏体钢在超临界水中腐蚀的氧化动力学表达式,同时其腐蚀机理表现为吸氧腐蚀。     

CLAM钢焊接热影响区连续冷却过程相变规律

采用Gleeble1500热模拟机,物理模拟中国低活化马氏体(CLAM)钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的冷却过程,结合组织观察、Thermo-calc热力学软件计算和硬度测试等手段分析了冷速ωc对CGHAZ的组织演变及硬度的影响,并绘制了CLAM钢的SH-CCT图。结果表明:CLAM钢的CGHAZ中过冷奥氏体仅发生低温板条马氏体(LM)及先共析铁素体(α铁素体)转变。0.25℃/s为CGHAZ过冷奥氏体发生完全LM相变的临界冷速。当ωc>0.25℃/s时,CGHAZ的组织除LM外,还含有少量的δ铁素体,δ铁素体是δ→γ相变阶段转变不充分而残留至室温的组织,在该冷速范围内粗晶区的组织形态变化不明显。当ωc<0.25℃/s时,由于发生γ→α转变,CGHAZ的组织为α铁素体及LM的混合组织,随着冷速的降低,α铁素体含量增加;当ωc=0.04℃/s时,CGHAZ的组织已完全转变为α铁素体和碳化物的混合组织。     

流速对P110钢腐蚀行为的影响

在模拟腐蚀环境中研究流速对P110钢CO2腐蚀行为的影响,并用SEM技术分析在不同流速条件下材料表面腐蚀产物膜的厚度和形貌的变化.结果表明:随流速增大,P110钢的平均腐蚀速率在1.5m/s时达到峰值.流速增大有利于腐蚀性组元的物质和电荷传递促进腐蚀,但是也会引起腐蚀产物膜形貌和结构的变化,从而对物质和电荷传递过程构成阻碍.     

交流电流密度对X70管道钢腐蚀行为的影响

为了研究交流干扰对埋地管道腐蚀行为的影响,通过失重法和电化学测量法相结合的方法,采用自行设计的交流干扰模拟装置进行室内试验,研究了不同交流干扰强度下X70钢在土壤模拟溶液中交流腐蚀行为的变化规律。通过对试验结果的分析,发现交流干扰下试样自腐蚀电位负向偏移,发生偏移原因为:给工作电极施加交流干扰,作用于电极反应上的法拉第电流相对于工作电极就是外加电流,会造成工作电极的极化,电极反应平衡被打破;腐蚀速率随交流电流密度增大而增大;交流腐蚀产物外层为疏松状的红棕色Fe_2O_3和棕黄色Fe_2O_3·H_2O,内层为黑色的Fe_3O_4,根据电极反应和腐蚀产物组成对交流腐蚀过程进行了推导。     

12Cr铁素体/马氏体钢在650℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为

研究了12Cr铁素体/马氏体钢在650℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为。采用扫描电镜-X射线能量色散谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)分析了不同腐蚀时间氧化膜的显微形貌、组织结构与成分分布。结果表明,在650℃/25MPa的超临界水中腐蚀1000h后,12Cr铁素体/马氏体钢的均匀腐蚀增重速率达到了0.6328mg/(dm2.h)。随着腐蚀时间的延长,表面多面体氧化物颗粒长大,并且在氧化膜表面出现了气孔和裂纹。氧化膜为双层结构,厚度约为50μm,外层氧化膜较疏松而富Fe贫Cr,内层氧化膜相对致密而富Cr。     

Ti含量对NiAl-Cr(Mo)共晶合金凝固组织的影响

添加Ti降低了NiAl-Cr(Mo)共晶合金凝固过程中NiAl/Cr(Mo)共晶生长速度,导致NiAl/Cr(Mo)胞状共晶组织的粗化,并因合金偏离共晶成分而促进先共晶NiAl相的形成.在添加Ti的NiAl-Cr(Mo)共晶合金中,Ti主要分布在基体NiAl相中.随着Ti含量的提高,过饱和的NiAl(Ti)基体发生分解,促进了Ni2AlTi相的形成,并且NiAl/Cr(Mo)胞状共晶组织发生退化.Ni-33Al-28Cr-3Mo-5Ti共晶合金的NiAl基体中析出细小的Cr(Mo)相,Cr(Mo)共晶相中析出细小的NiAl相.     

原油含水量和流速对X60钢管道腐蚀行为的影响

以往用盐水加腐蚀性物质模拟原油腐蚀环境以研究输油管道腐蚀行为的方法不准确。以中东混合原油为腐蚀介质,利用高温高压釜装置模拟输油管道实际状况,采用失重法、扫描电镜(SEM)、能谱仪研究了原油含水量和流速对X60钢腐蚀行为的影响。结果表明:随着原油含水量和流速的提高,X60钢的腐蚀速率不断增大;原油中的S元素是诱发和促进X60钢点蚀的重要因素。     

添加锡铋元素对铅钙电极合金性能的影响

从金相、硬度、析氧电压及板栅腐蚀,对铅酸蓄电池铅钙(Ca 0.08%)板栅合金中添加锡、铋的作用与影响进行了研究,对实验数据进行了整理、分析和讨论.实验结果表明,锡、铋在铅钙板栅合金中的作用与影响有明显差别,且不同含量的锡、铋对合金的影响不同.     

哈氏C-276合金与16MnR钢在盐酸中的电偶腐蚀行为

石化厂急冷塔中的哈氏C-276合金和16MnR钢易形成电偶对,在塔中HCl气氛下发生腐蚀。测定了哈氏C-276合金与16MnR钢在10%盐酸中的自腐蚀速率、电偶腐蚀速率和稳态极化曲线,探讨了偶接时间、阴阳极面积比、环境温度及腐蚀液流速对阳极电流密度的影响。结果表明:2种金属偶接后,阴极哈氏C-276合金腐蚀速率得到抑制,阳极16MnR钢腐蚀速率急剧增大;2种金属自腐蚀电位相差超过200 mV,电偶电位接近16MnR钢的自腐蚀电位;随偶接时间延长,电偶电流不断衰减,24 h后趋于稳定;阳极电流密度随阴阳极面积比增大、温度升高而增大,但呈非线性增长,一定程度后增长趋势变缓;流动的腐蚀液中的阳极电流密度大于静止腐蚀液中的。     

Cr、Al对低膨胀Thermo-Span高温合金热腐蚀行为的影响

采用扫描电镜(SME)观测和能谱分析(EDAX)方法研究了改型低膨胀Thermo-Span合金650℃的腐蚀行为,并与标准合金进行了对比。结果表明,合金表面腐蚀产物主要为氧化物和硫化物。合金热腐蚀膜由三层组成,外层主要由Fe、Co和Cr的氧化物组成,改型合金表层还有少量Al和Co的氧化物;次表层为Al、Cr、Ni等元素组成的氧化物;硫化物主要为Ni、Co的硫化物,标准合金硫化物层较厚,而改型合金的硫化物层较薄。改型合金中致密的Al氧化物富积在次表层中,阻止了合金元素的向外扩散和O、S元素的向内扩散,降低了合金的腐蚀速率,提高了合金的耐腐蚀性能。     

Fe-Ni-Cr(Mo,Cu)合金的腐蚀磨损行为

用自制的销环式腐蚀磨损试验机测定了 Fe-Ni-Cr(Mo,Cu)合金在20%H_2SO_4溶液中腐蚀、阴保、钝化及过钝化等电位区的腐蚀磨损-载荷关系,用 SEM 观察了磨痕。结果表明,材料流失量远大于18-8不锈钢,而且主要是磨损造成的。合金中 Ni 的含量高,降低了形变强化能力,是耐磨性下降的原因。     

交流杂散电流对埋地Q235钢腐蚀行为的影响

土壤腐蚀中的交流杂散电流对管线钢腐蚀严重,为了弄清其影响规律,在室内模拟埋地Q235管线钢所处环境及受交流杂散电流腐蚀状况,通过调节交流电压改变交流信号的强度,利用失重试验和电化学技术研究了交流杂散电流强度对Q235钢腐蚀行为的影响。结果表明:Q235钢在土壤中的腐蚀同时存在交流杂散电流腐蚀和电化学腐蚀,其中交流杂散电流腐蚀可加剧电化学腐蚀过程;随着杂散电流强度的增大,腐蚀程度大大增加;在交流杂散电流存在的情况下,随着所施加交流电压的增大,Q235钢腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,塔菲尔斜率r(βa/βc)相应减小,易发生阳极反应;随着埋地时间的增加,Q235钢在土壤中的腐蚀速率先增大后减小,逐渐趋于稳定。     

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.     

微量铅和铬酸盐对高压铝箔腐蚀行为的影响

研究了含微量铅和无铅高压阳极铝箔在铬酸系和非铬酸系溶液中的电化学腐蚀行为和对比电容的影响.用扫描电子显微镜观察了铝箔的腐蚀形貌.结果表明,重铬酸盐腐蚀和微量铅均可单独使高压阳极铝箔在腐蚀过程中发孔均匀,并提高比电容.相关的环保型高压铝箔生产技术还有待深入开展.