高Cl~-环境对M152和17-4PH高强钢应力腐蚀开裂行为的影响

利用中性盐雾实验、慢应变速率拉伸实验研究M152和17-4PH高强钢在高Cl~-环境中的应力腐蚀行为和机理。结果表明:M152和17-4PH钢在高Cl~-环境中均有一定的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,且随着前期中性盐雾时间的延长,其伸长率逐渐降低,SCC敏感性逐渐升高;通过扫描电子显微镜对试样的断口和侧边裂纹进行观察比较发现,中性盐雾时间的延长会使M152和17-4PH高强钢的断裂机制由韧性断裂向脆性断裂转变。分析得出M152和17-4PH钢在高Cl~-环境中发生SCC是阳极溶解(AD)和氢脆(HE)的协同作用,Cl~-会加速AD过程。经过不同时间中性盐雾后17-4PH钢的SCC敏感性均比M152钢要高,HE作用也越明显。高Cl~-环境中,17-4PH高强钢相对M152钢更易发生SCC。     

石油套管失效分析

 通过化学成分和金相分析、宏观和微观断口形貌观察、力学性能测试及相关的理论计算对断裂的N80(1)石油套管进行失效分析,结果表明： N80(1)石油套管断裂是由于套管材质的组织韧性较差、化学成分分布不均和冲击韧性过低等因素造成的。     

热塑性变形条件下碳钢氢腐蚀裂纹的愈合

采用热压愈合的实验方法，对碳钢氢腐蚀裂纹的愈合行为进行研究．结果表明，在热塑性变形条件下，经1000℃、压下率为40％、15min短时间处理，能够基本消除碳钢试样内的氢蚀裂纹，局部未修复裂纹呈现为尺寸4μm～8μm的透镜状．与单纯高温愈合处理（1000℃循环热处理10h）的实验结果相比，塑性形变可大大缩短裂纹愈合所需要的热处理时间。热塑性变形下的裂纹愈合进程及程度加大，且氢蚀裂纹内高压甲烷气体的分解不是裂纹愈合过程的控速步骤．     

TC4钛合金微弧氧化膜形成过程中熔池的温度探测

目的制取微弧氧化复合膜,探讨TC4钛合金微弧氧化膜层的形成温度。方法采用在微弧氧化电解液中分别加入第二相颗粒(α-Al_2O_3、ZrO_2、W)的方法,制得相应的TC4钛合金微弧氧化复合膜,利用第二相颗粒是否发生溶解相变来探测膜层形成的最高温度。结果在微弧氧化复合膜中均发现了第二相颗粒,α-Al_2O_3、ZrO_2和W粉颗粒均发生了溶解,小尺寸的第二相颗粒在膜层中全部溶解,大尺寸颗粒由于动力学的原因,熔池作用的时间很短,颗粒来不及全部溶解,仅发生了表壳和棱角的溶解,导致大颗粒的尺寸变小,轮廓变得更加圆润。在中粒径为50 nm的W粉制作的复合膜层中,并未发现W粉颗粒的存在,但是W元素均存在于膜层中。这是因为W粉颗粒太小(仅50 nm),颗粒在膜层中全部溶解。在中粒径为1μm的W粉颗粒制作的复合膜中,发现了W粉颗粒,颗粒轮廓圆润,尺寸小于1μm。这是颗粒部分溶解的缘故(仅表壳和轮廓发生了溶解)。在复合膜中,不含有第二相颗粒的区域均能相应地检测到Al、Zr、W元素的存在。结论根据SEM和EDS检测结果可以得知,微弧氧化膜层形成的过程中,熔池形成的最高温度超过了W的熔点3410℃。     

热处理对SLM-316L不锈钢组织结构及钝化行为的影响机制

对SLM-316L不锈钢在900℃下进行不同时间的热处理,结合热处理后SLM-316L不锈钢的组织结构和腐蚀行为研究,揭示了SLM-316L不锈钢在900℃热处理过程中组织结构的演变规律以及其对钝化行为的作用机制.研究结果表明,900℃热处理时,在组织结构方面,SLM-316L不锈钢晶粒的基本形状和尺寸没有明显变化,但是随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢中的位错和亚晶界逐渐消失,同时伴有MnS颗粒物沿晶界析出;在耐蚀性能方面,热处理对SLM-316L不锈钢的耐蚀性能产生重要影响,在含有NaCl的缓冲溶液中,SLM-316L不锈钢的点蚀电位随着保温时间延长逐渐降低,同时电化学阻抗逐渐减小;此外,在钝化膜性质方面,不同热处理时间试样上形成的钝化膜有明显差异,随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢钝化膜的厚度逐渐减小,载流子的密度以及扩散系数变大.最后,通过构建不锈钢钝化膜能带结构和空间电荷层的理论模型,讨论了热处理对SLM-316L不锈钢钝化行为的影响机制.     

锅炉省煤器炉管爆裂分析与剩余寿命估算

通过X射线氧化产物分析及宏、微观检验,结合炉管剩余寿命理论计算,认为锅炉省煤器炉管的爆裂失效是超温造成蠕变损伤,蠕变孔洞在应力作用下继续长大并聚合连接成裂纹,最终导致炉管破裂。提出了防止措施。     

热处理愈合不锈钢氢蚀裂纹实验研究

对含氢腐蚀甲烷气泡和裂纹的304不锈钢进行了600℃,6h的再热处理,SEM观察表明,氢蚀气泡和裂纹发生了完全愈合,氢蚀气泡和裂纹的愈合机制是热扩散,Fe和C在奥氏体中的快速扩散是304不锈钢中氢蚀裂纹的自愈合的必要条件,发生氢蚀裂纹愈合的动力是氢蚀气泡长大导致的塑性变形能Es,在Fe,C和H原子扩散都足够快的情况下,氢蚀气泡和裂纹的愈合条件是Es≥2r(γ为界面表面张力,r为气泡半径或裂纹半长）,氢蚀气泡或裂纹的愈合过程伴随亚晶长大,多边形化的高温回复过程甚至再结晶。     

点腐蚀安全评定系统的研制

利用最新FFS技术,研制了一套对点腐蚀缺陷进行安 全评定和剩余寿命估算的软件系统.实际测试表明,该软件有较高的使用价值,功能强,为 现场工程师提供了准确而快速地处理点蚀的工具.     

铅锡合金表面钝化层的XPS研究

采用x射线光电子能谱(XPS)对铅锡合金表面钝化层的组分与结构进行分析,目的是要确定钝化层中各元素的化学价态和存在形式,并试图明确锡对钝化膜导电能力的影响.结果表明:钝化膜具有分层结构,表层由SnO2,SnO,PbSO4,PbOx(1＜x＜2)和PbOx·Sn1-xO2组成,内层为SnO2,SnO,PbO,PbOx和PbOx·Sn1-xO2.内层钝化膜的导电性优于表层,锡能促进生成电阻远小于PbSO4和PbO的铅的过渡氧化物PbOx(1＜x＜2),从而提高其电导率.但是,内层的物质构成和分布并不均匀,出现了非导电区(极少量)和导电区并存的现象,而外层并没有类似情况发生.钝化膜自外向内含铅量和含锡量均呈上升趋势,含氧量呈下降趋势,锡的增值幅度随母体含锡量的减少而增大,但铅浓度的变化规律与之相反.