pH值对高温高压水中304L不锈钢应力腐蚀开裂的影响

在高温高压水环境中,采用慢应变速率拉伸试验方法,研究了不同pH值对304L不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响规律,并通过扫描电镜对试样断口形貌进行观察与分析.结果表明:在300℃时,304L不锈钢在弱酸性和弱碱性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性较大,且酸性越强,敏感性越大.在中性溶液中,304L不锈钢的强度和塑性损失较小,应力腐蚀敏感性较小,断口分析与之吻合.     

304不锈钢在模拟压水堆一回路水中高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了氯离子浓度和溶解氧对304不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.动电位极化曲线结果表明,氯离子浓度主要影响高电位下的二次钝化效应,低电位下影响效果不明显,结合X射线光电子能谱对氧化膜元素成分的分析发现二次钝化效应与氧化膜中Fe/Cr元素含量比密切相关.电化学阻抗谱和扫描电镜结果表明,随着氯离子浓度增加,氧化膜阻抗逐渐降低,表面外层氧化物颗粒和间隙逐渐增大,耐腐蚀性能降低.随着溶解氧含量的升高,304自腐蚀电位逐渐升高,钝化电流密度降低,钝化区间缩小,表面氧化膜阻抗逐渐增加.     

冷变形316 L不锈钢在高温高压水中的应力腐蚀

采用恒应力强度因子K=33 MPa·m1/2的加载方法,利用直流电压降方法在线监测核辅管道316L不锈钢在高纯水中应力腐蚀裂纹扩展速率。对比200、250、280和325℃温度下,氩气除氧和含有2 mg·L-1溶解氧的水化学环境中材料的裂纹扩展速率发现：溶解氧为2 mg·L-1时的裂纹扩展速率明显比氩气除氧时的裂纹扩展速率高。氩气除氧时,裂纹扩展速率在250℃时有一个最高点;溶解氧为2 mg·L-1的条件下,裂纹扩展速率随温度的升高而升高。     

316L不锈钢应力腐蚀研究进展

316L不锈钢具备良好的力学性能、焊接性能、耐蚀性能,被广泛应用于化工管道、船舶及核电等领域。因其应用环境复杂,316L不锈钢在特定介质环境和拉应力的协同作用下,易发生应力腐蚀开裂,导致严重事故。概述了316L不锈钢应力腐蚀裂纹萌生及扩展的规律,总结了其应力腐蚀的阳极溶解和氢致开裂两种微观主导机制的特点。在此基础上,针对介质环境、材料、表面应力状态3个影响因素,综述了近年来通过调节介质环境的pH、溶液浓度、引入压应力、优化微观结构及涂层工艺等方面,改善316L不锈钢应力腐蚀性能的研究进展。最后,基于316L不锈钢面临的应力腐蚀问题,从应力腐蚀机制和防护措施两方面展望了316L不锈钢应力腐蚀的研究热点和方向。     

晶界特征分布对304不锈钢应力腐蚀开裂的影响

通过5%的冷轧变形及在1 100 ℃退火5 min,使304不锈钢中的低ΣCSL晶界比例从固溶处理后的49%提高到75%（Palumbo-Aust标准）.采用C型环样品恒定加载方法,在pH值为1.5的沸腾25%NaCl酸化溶液中进行应力腐蚀实验,低ΣCSL晶界比例为75%的样品在浸泡120 h内没有发生应力腐蚀开裂,而低ΣCSL晶界比例为47%的试样在浸泡24 h后就产生了应力腐蚀裂纹.由断口形貌观察及电子背散射衍射(EBSD)分析表明,开始发生的晶间腐蚀会成为后来应力腐蚀开裂的裂纹源,应力腐蚀开裂由最初的沿晶转变为穿晶形式.低ΣCSL晶界比例提高后的试样因其抗晶间腐蚀性能较好,抑制了在Cl^-环境下应力腐蚀裂纹的萌生,因而提高了抗应力腐蚀性能.     

压水堆一回路主管道316 L不锈钢的电化学腐蚀行为

通过中心复合设计试验法设计试验,结合动电位极化曲线和电化学阻抗谱的测量以及氧化膜形貌观察和成分测量,研究了温度(30~350℃)、Cl-质量浓度(10~1000μg·L-1)和溶解氧质量浓度(0~200μg·L-1)3种因素对压水堆一回路主管道316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响.结果表明:温度是影响316L不锈钢电化学腐蚀性能最显著的因素,温度越高,腐蚀电流密度越大,点蚀电位越低;Cl-浓度和溶解氧浓度对316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响与温度密切相关,温度较低时(T<150℃),Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L腐蚀电流密度几乎无影响,但点蚀电位却随Cl-浓度增加和溶解氧浓度的降低而降低;温度较高时,分别为T>130℃和T>150℃,Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L点蚀电位几乎无影响,但腐蚀电流密度却随Cl-和溶解氧的浓度增加而显著增加,腐蚀加剧.电化学阻抗谱的测量和氧化膜形貌的观察也进一步验证了上述试验结果.     

高温水环境下温度对316 L不锈钢应力腐蚀开裂的影响

在高温水环境中,采用慢应变速率拉伸实验方法研究了温度对316 L不锈钢应力腐蚀开裂的影响规律,并通过扫描电镜(SEM)对试样断口形貌进行分析. 结果表明:在高温水环境中,温度为200～345 ℃时316 L不锈钢具有应力腐蚀开裂敏感性;材料脆性指标随温度升高而增大,应力腐蚀开裂敏感性增强,断口分析与之吻合;250 ℃是316 L不锈钢发生应力腐蚀开裂的敏感温度,断口边缘形貌呈现明显脆性断裂特征.     

奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂诊断专家系统案例库

在收集４００多个奥氏体不锈钢应力腐蚀失效的典型断裂事故案例的基础上，建立了应力腐蚀断裂诊断专家系统（Ｅｓｔａｒ－１系统）的案例库，并从这些案例中提取相应的应力腐蚀新裂的经验规则，进行推理设计，运用这个案例库不仅能对奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂失效进行辅助诊断，而且能提出相应的防护措施。     

静水压力对304不锈钢腐蚀行为的影响

利用自制的腐蚀实验高压釜模拟深海低温高压化学环境,研究静水压力对304不锈钢腐蚀行为影响机制.利用电化学工作站对腐蚀过程进行原位检测和加速实验,得到交流阻抗谱和动电位极化曲线,通过等效电路拟合和Tafel外推法对数据进行处理.分析了腐蚀发生的热力学倾向和动力学过程,讨论了钝化膜状态对腐蚀的影响.常压环境下,自腐蚀电位高,容抗弧半径较小.氧气等气体分子容易在304不锈钢表面吸附,增大腐蚀发生的热力学倾向.随着静水压力的增加,自腐蚀电位变化不大,压力变化不会导致钝化膜性质的改变.但腐蚀电流密度从3.838×10-8 A/cm2增加到1.197×10-7 A/cm2,容抗弧半径减小,金属/钝化膜/溶液之间电位差降低,钝化膜溶解速率大于生长速率,导致钝化膜厚度减小,使304不锈钢腐蚀加剧.     

不锈钢焊接接头在MgCl2溶液中的应力腐蚀开裂研究

用插销法评定了０Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢及其焊接接头在１４３℃、４２％ＭｇＣｌ２溶液中的应力腐蚀开裂（ＳＣＣ）敏感性，测定了接头各区抗ＳＣＣ的临界值σｉｍｐＳＣＣ，明确指出奥氏体晶粒度是热影响区（ＨＡＺ）ＳＣＣ抗国的最主要的因素，其中焊接ＨＡＺ的晶粒度与ＳＣＣ临界值σｉｍｐＳＣＣ成线性关系，为口分析表明，各区的ＳＣＣ属于穿晶型，断口形貌呈准解理特征。     

超高强度钢在大气环境中应力腐蚀行为研究

 采用慢应变速率拉伸测试技术研究了一种新型超高强度不锈钢Cr12的应力腐蚀开裂(SCC)行为,结合扫描电镜对应力腐蚀断口形貌进行观察和分析.结果表明,Cr12钢的空拉试样有明显的颈缩现象,断口四周平齐,为裂纹的起源与快速扩展区,以准解理断裂形貌为主.在弱酸性溶液中SCC敏感性增大,断口仍为准解理形貌,局部出现滑移台阶.在弱酸性气氛环境中,氧在薄液膜中的扩散能更快地到达金属表面,阴极反应的供氧量充足,阴极极化强化,钝化膜的稳定性和完整性受到破坏,点蚀更容易发生,从而增大了其SCC敏感性.Cl－通过诱发点蚀形成和阻碍钝化膜修复显著提高了Cr12钢的应力腐蚀敏感性,降低了钢的强度和塑性.应力腐蚀裂纹起源于点蚀坑处,SCC机制可用滑移－膜破裂理论进行解释.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢在硫化氢水溶液中的台阶状应力腐蚀破裂

用恒变形Ｕ形试件应力腐蚀试验、电化学极化和ＡＥＳ分析法研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢在室温Ｈ２Ｓ水溶液和９０℃的Ｈ２Ｓｅ＋０．６ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ水溶液中的应力腐蚀破裂，两种条件下都发现了台阶状的应力腐蚀裂纹。９０℃时的破裂由〔Ｃｌ〕导致的阳极溶解机理控制，沿夹杂物／基体界面及轧制方向晶界的择优溶解导致台阶状裂纹。在室温无ＮａＣｌ的Ｈ２Ｓ溶液中，破裂机理为氢致开裂，塑性变形造成的局部硬度增高可能是破裂的诱因。     

堆内构件用不锈钢辐照加速应力腐蚀开裂研究进展

 针对核电站堆内构件用不锈钢的辐照加速应力腐蚀开裂（IASCC）问题,分析了发生IASCC 的可能机制,论述了进行IASCC 模拟研究的方法,提出了缓解IASCC 的具体措施。辐照诱导偏析引起的晶界Cr 贫化、辐照硬化与辐照形变是发生IASCC 的可能机制;带电粒子辐照、敏化处理和多尺度模拟是反应堆堆内构件用不锈钢IASCC 研究的主要模拟方法;化学元素控制、微结构处理、应力水平控制与水化学成分控制是缓解不锈钢IASCC 的重要措施。     

晶界工程处理对304不锈钢耐蚀性能和力学性能的影响

通过扫描电子显微镜、电化学工作站、晶间腐蚀试验及万能材料拉伸试验机研究了晶界工程处理对304不锈钢耐腐蚀性能和力学性能的影响。结果显示,经8%冷轧变形及1 100 ℃退火6 min处理后的304不锈钢,与1 050 ℃固溶处理30 min的304不锈钢相比,低重合位置点阵(coincidence site lattice, ΣCSL) 晶界比例从45.1%增加到77.8%,Σ3晶界比例从42.0%增加到65.5%。并且在迁移的随机晶界上引入了具有低晶界能的特殊晶界片段退火孪晶,降低了大角度晶界网络的连通性,优化了晶界分布,提升了304不锈钢抗晶间腐蚀性能。晶界工程处理对304不锈钢的力学性能影响较小,晶界工程处理后,其抗拉强度和屈服强度小幅度降低,分别降低了20 MPa和13 MPa,伸长率提高了8%。     

真空钎焊对304L不锈钢带材组织与性能的影响

采用传统金相、显微硬度、板式拉伸检测方法研究了304 L不锈钢带在真空钎焊前后截面微观组织、显微硬度和抗拉强度的变化情况。本文针对钎焊后晶粒有明显长大倾向、显微硬度有所降低、材料的延伸率变化明显的现象对其机理进行了分析和研究,并提出了工艺参数的改进建议,为其在工业生产中提供了参考依据。     

304和316L不锈钢的高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了溶液温度和溶氧量(DO)对304和316L不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.结果表明:随着溶液温度升高,在304和316L不锈钢表面所形成的氧化膜的保护性能降低;随着DO升高,304和316L不锈钢的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,钝化区缩小;304和316L不锈钢表面形成了双层氧化膜,外层氧化膜颗粒尺寸和颗粒间隙随着温度的升高而增大,随着DO增加而减小;在所用实验条件下,316L不锈钢表现出比304更优异的抗腐蚀性能.     

关于奥氏体不锈钢应力腐蚀缓蚀剂研究工作述评

本文综合述评了近年来国内外对奥氏体不锈钢在氯化物水溶液中应力腐蚀的缓蚀剂与缓蚀作用的研究工作,包括无机缓蚀剂、有机缓蚀剂以及相关的缓蚀作用理论。讨论了应力腐蚀缓蚀剂的研究方向及发展前景。     

18Mn5Cr护环钢的应力腐蚀开裂

用慢应变速率拉伸试验方法研究了１８Ｍｎ５Ｃｒ护环钢在９０℃去离子水和２２％ＮａＣｌ水溶液以及饱和和ＮａＮＯ３水溶液中的应力腐蚀开裂行为。结果表明，１８Ｍｎ５Ｃｒ钢在三种介质中对ＳＣＣ都较敏感，电位对该钢的ＳＣＣ抗力有明显影响，溶液的ｐＨ值对影响不大。