应力腐蚀机理研究

本文提出必须综合电化学、激活能,加载方式、门槛值、裂纹形核位置以及断口形貌的对比研究,压应力产生裂纹可能性以及裂纹形核和局部塑性变形关系的研究才能确定应力腐蚀机理是属于阳极溶解型还是氢致开裂型。不锈钢在热盐溶液中应力腐蚀时氢能进入并富集,且能加速应力腐蚀,但它不起控制作用,故属于阳极溶解型。氢和应力对阳极溶解有协同作用。对阳极溶解型应力腐蚀,正应力起了控制作用。     

不锈钢Ⅲ型试样的氢致开裂和应力腐蚀

研究了奥氏体不锈钢Ⅲ型试样的氢致开裂和应力腐蚀。结果表明,动态充氢时Ⅲ型试样也能发生氢致滞后断裂,且裂纹沿原缺口平面形核和扩展。从而可获得宏观平滑的扭转断口,但断口上存在少量沿45°面的二次裂纹,一系列实验表明动态充氢能促进奥氏体不锈钢室温蠕变,故在恒扭矩下充氢能使扭转角不断增大,直至试样被扭断。奥氏体不锈钢Ⅲ型试样在42%沸腾MgCl₂溶液中也能发生应力腐蚀开裂,且裂纹在与缺口平面成45°的平面上形核和扩展。实验表明,无论是Ⅰ型还是Ⅲ型,应力腐蚀的门槛值均比氢致滞后断裂门槛值要低,例如K_ⅠSCC/K_ⅠX=0.18,K₍ⅠH/K_ⅠX=0.58,K_ⅢSCC/K_ⅢX=0.13 K_ⅢH/K_ⅢX=0.62。     

钢在H2S中的应力腐蚀机构

用抛光的WOL型恒位移试样跟踪观察了各种低合金钢在H₂S中应力腐蚀裂纹产生和扩展的规律。结果表明:当钢的强度和K_I均大于临界值之后,在裂纹前端将会发生滞后塑性变形,即裂纹前端塑性区的大小及其变形量将随时间延长而逐渐增加,当这种滞后塑性变形发展到临界状态时就会导致应力腐蚀裂纹的产生和扩展。
对超高强钢来说,当这个滞后塑性区闭合后应力腐蚀裂纹就在其端点形核,随着滞后塑性变形的发展,这些不连续的应力腐蚀裂纹逐渐长大并互相连接。对强度较低的钢,随滞后塑性变形的发展,应力腐蚀裂纹沿着滞后塑性区边界向前扩展。
已经证明这个滞后塑性变形是由氢引起的,称作氢致滞后塑性变形。
利用WOL型试样测量了在H₂S气体以及H₂S饱和水溶液中的K_ISCC和da/dt研究了它们随强度变化的规律,以及阴极极化和阳极极化对超高强钢K_ISCC和da/dt的影响。     

铸钢和锻钢应力腐蚀性能的对比研究

用同一炉钢的铸件和锻件对比研究了在水介质中的应力腐蚀性能,结果表明,铸钢和锻钢应力腐蚀裂纹扩展的激活能相同,均为Q=5540cal/mol。且和氢渗透测出的表观扩散激活能Q=6010cal/mol相—致。无论是阳极极化还是阴极极化均使铸钢和锻钢的da/dt升高,但阴极极化更为明显,氢渗透测量表明,无论是阳极极化还是阴极极化,随电流增大,饱和氢渗透通量明显增加;极化对da/dt和氢渗透通量影响是相似的。
实验表明,试验温度对KIscc影响极小,但铸钢的KIscc明显比锻钢要高。氢渗透测试表明,锻钢的饱和氢渗透通量约比铸钢要大一倍,这就可解释KIscc的差异,这也和断口观察相一致,尽管断口形貌明显依赖开裂时的KI值,但在KIscc附近锻钢全是沿晶断口,而铸钢则以准解理为主。     

阳极溶解促进室温蠕变的机理

阳极溶解产生过饱和空位引起刃位错攀移,从而导致蠕变速率dε/dt的升高。计算表明,dε/dt和电流密度成正比,与试样直径成反比,并和溶液脱锌程度有关。黄铜棒状试样的室温蠕变实验表明,阳极极化可使蠕变速率dε/dt升高,实验结果和理论计算基本一致。     

金属间化合物的环境脆性

环境脆性的研究在金属间化合物的发展中具有重要意义。本文综述了近年来这方面的研究进展。     

温度对Fe3Al合金抗拉性能影响的研究

研究了Ｆｅ３Ａｌ合金从室温到１２００℃的抗拉性能，用扫描电观察口并对脆韬转变进行了分析。结果表明，由于水汽环境的影响，Ｆｅ３Ａｌ使金的抗性能温度的变化，不是连续地升高或下降。     

14.5舰用机枪枪机体滞后破坏断口的研究

<正> 一、前言 14.5舰用机枪枪机体是致密镀镉部件,轮轴和枪机体的配合有少许过盈量,使紧配合处处于装配应力状态,另一方面由于镀镉渗氢使部件性能变坏,特别是退镉重镀零件,由于氢在零件内积蓄量较多,其性能更差,这种零件库存一定时间后,在紧密配合     

40CrNiMoA钢Ⅱ型试样的腐蚀疲劳

用有限元法通过J积分计算了Ⅱ型试样的应力场强度因子K_Ⅱ·在此基础上,用高强度钢40CrNiMoA Ⅱ型缺口试样研究了疲劳和腐蚀疲劳裂纹形核的规律,并探讨了氢的影响.结果表明,疲劳裂纹不在最大剪应力位置(θ=80°)形核,而是在最大正应力位置(θ=-110°)形核,裂纹取向和最大正应力垂直(α=-80°)。如充氢或在水中腐蚀疲劳,则裂纹形核位置和取向发生了改变,即θ=-85°,α=-55°。动态充氢使缺口形成疲劳裂纹的门槛值从28.8降为10.2MPa·m~(1/2).当△K_Ⅱ较低时,腐蚀疲劳裂纹沿晶形核,这和空气中疲劳时完全不同.     

OCr_(18)Ni_9Ti的应力腐蚀和氢致开裂性能——两种冶炼工艺(电炉,VOD处理)的对比研究

前言 OCr_(18)Ni_9Ti奥氏体不锈钢一般均用电炉生产,最近抚钢引进了真空精炼炉,用它来生产不锈钢不仅对原料的要求可放宽,而且可得到更加洁净的优质钢(有害气体及杂质大大下降),从而可期望能大大提高各种使用性能。根据分工,我们的任务是研究不同冶炼工艺(电炉和VOD)对OCr_(18)Ni_9Ti应力腐蚀性能和氢致开裂性能的影响。