海工高强钢在海水中应力腐蚀研究进展

从高强钢材料的合金成分、金相组织、加工工艺、残余应力以及海水温度、Cl^－浓度、pH值等环境条件和腐蚀程度等方面总结了高强钢应力腐蚀的影响因素。结合高强钢的使用环境和力学特点,简述了高强钢的应力腐蚀开裂机理,包括氢致开裂理论、阳极溶解理论、腐蚀产物楔入理论、应力吸附破裂理论等。针对高强钢在海洋环境中的应力腐蚀问题,分别从组织成分优化、表面处理和阴极保护等方面论述了应力腐蚀防护方法。最后,展望了应力腐蚀机理与防护的发展方向。     

铝合金LC52对接焊海洋大气应力腐蚀研究

在设计制作的恒载荷大气应力腐蚀试验装置上，进行了铝合金LC52对接焊拉伸试样的海洋大气应力腐蚀试验研究。，对海洋大气应力腐蚀试验中断裂的、加载应力为0.5σ。的试样分析表明．铝合金LC52焊接件在海南海洋大气环境下存在应力腐蚀开裂：Cl^-富集于SCC部分的含钙和／或含硫的第二相质点，促进了应力腐蚀开裂．获得了铝合金LC52焊接的海洋大气SCC失效特征。     

Al-Cu-Mg系铝合金耐环境腐蚀性能研究

目的研究2D12铝合金耐环境腐蚀性能。方法对不同规格的Al-Cu-Mg系2D12铝合金的耐环境腐蚀性能包括晶间腐蚀、剥蚀性能以及抗应力腐蚀性能,按照标准试验方法进行测试、分析、评定试验数据。结果得到了不同规格2D12铝合金晶间腐蚀深度、剥蚀等级、应力腐蚀断裂时间及KISCC等。自然时效状态2D12铝合金具有晶间腐蚀倾向,最大晶间腐蚀深度为0.18 mm。不同规格2D12铝合金抗剥落腐蚀性倾向不同,从P级到EC级。2D12铝合金材料的拉伸应力腐蚀断裂寿命随试验应力的增加而降低,两种薄板(δ=1.5 mm和δ=2.0 mm)和型材(EL2805)临界应力腐蚀门槛值分别为160,140,230 MPa。2D12铝合金在S-L和S-T方向的应力腐蚀开裂门槛应力强度因子分别为22.6 MPa·m1/2和27.1 MPa·m1/2。结论 2D12铝合金抗应力腐蚀测试结果表明,S-L方向比S-T方向的抗应力腐蚀的性能低,其应力腐蚀开裂门槛应力强度因子与C环应力腐蚀结果一致,断口呈现典型的沿晶断裂应力腐蚀脆性断裂特征。     

铝合金框开裂的失效分析

某型铝合金框使用不久后,在其表面发现裂纹.通过对铝合金框裂纹断口进行宏微观观察、能谱分析以及显微材料的组织分析,确定了其开裂的性质和原因.结果表明,裂纹断口上存在大量呈泥纹花样的氧化物和氯化物的腐蚀产物,铝合金框的开裂为应力腐蚀开裂.由于铝合金框内表面局部区域涂漆较薄或缺乏保护,使得该框在工作应力和外界介质的协同作用下...     

不锈钢螺栓法兰连接失效分析及预防措施

目的研究低温环境下不锈钢法兰螺栓连接失效机理。方法采用宏观检测、微观检测和化学成分分析、能谱分析等方法,对不锈钢螺栓材质的化学成分及断口处腐蚀产物的成分进行分析。结果引起螺栓断裂的主要原因为低温环境下引起的应力腐蚀开裂。结论根据不锈钢螺栓应力腐蚀的主要影响因素提出了低温加注系统中螺栓应力腐蚀的预防措施。     

管线钢应力腐蚀开裂的影响因素

介绍了管线钢应力腐蚀开裂(SCC)的类型、条件及特点.就环境因素、力学因素和材料因素对管线钢应力腐蚀开裂的影响进行了详细分析.在环境因素方面,近中性和高pH值分别导致了不同类型的SCC,H2S和CO2-3-HCO3-浓度升高促进管线钢SCC的发生,低温和外加过电位增加SCC的敏感性;力学方面,载荷类型及应变速率比实际应力对管线钢SCC的影响更重要;材料因素方面,化学成分、热处理工艺决定了显微组织,进而影响管线钢发生SCC敏感性.     

阴极极化对高强钢焊接件应力腐蚀敏感性的影响

目的研究不同极化电位下高强钢焊接件在海水中的应力腐蚀敏感性。方法采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学阻抗技术来判定不同极化电位条件下高强钢焊接件在海洋环境中应力腐蚀敏感性的大小,利用扫描电镜和三维视频测试技术观察试样断裂处的颈缩情况和断裂方式。结果在E corr~-0.9 V电位区间内,高强钢焊接件在海水中没有明显的应力腐蚀敏感性;在-1.1~-1.2 V电位区间内,焊接件断口出现脆性断裂特征,力学性能下降明显,具有很强的应力腐蚀敏感性。结论阴极极化对高强钢焊接件在海水中的应力腐蚀敏感性影响显著。     

2024-T62铝合金薄板长裂纹腐蚀扩展研究

通过变化应力比、预腐蚀时间、试验环境,开展2024-T62铝合金薄板长裂纹扩展试验。对试验结果进行处理与分析,给出腐蚀环境下2024-T62铝合金裂纹扩展Paris公式或Walker公式的材料常数,确定上述变化因素对2024-T62铝合金薄板长裂纹扩展速率的影响规律。     

大气应力腐蚀试验方法及其相关性研究——“典型高强度结构材料户外大气应力腐蚀试验方法及其与户内加速试验相关性的研究”情况介绍

本课题是“十五”技术基础“环境试验与观测”的项目。目的是通过对典型高强度结构材料在自然环境下的应力腐蚀试验研究，获得典型高强度结构材料的抗应力腐蚀开裂的试验数据，并与户内加速应力腐蚀试验比较获得两者的相关性，对典型高强度结构材料进行应力腐蚀性能综合评价，为避免和减少高强度结构材料的这种灾难性的破损断裂提供理论和试验基础，为改进设计和评估寿命提供依据。     

起落架用300M超高强度钢应力腐蚀分析与防护

目的研究起落架用300M超高强度钢的应力腐蚀防护措施。方法分析起落架用300M超高强度钢应力腐蚀开裂的机理。结果针对应力源和应力腐蚀环境对起落架的影响,从材料的制造工艺、表面应力状态和表面处理方法方面进行优化。结论提高了起落架的抗应力腐蚀能力,并对起落架的防应力腐蚀措施进行总结。     

铝合金表面阳极化层环境损伤失效行为研究

目的研究7B04铝合金硫酸阳极化层环境作用下的失效行为,分析单独盐雾试验和环境谱作用下阳极化层的损伤行为和影响因素。方法通过中性盐雾试验和环境谱周期性试验(盐雾试验+温度试验)研究了硫酸阳极化层在不同腐蚀时间或不同腐蚀周期下的腐蚀损伤变化过程,并采用体视显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察了不同腐蚀时间下或不同腐蚀周期下的表面形貌,结合有限元方法研究了阳极化层与铝合金基体热膨胀系数不匹配引起的热应力,定量分析了热应力对阳极化层失效行为的影响。结果经历中性盐雾试验和环境谱试验的硫酸阳极化层损伤失效现象是不一样的,中性盐雾试验中硫酸阳极化层主要呈鼓起开裂失效,而环境谱试验中硫酸阳极化层以开裂剥落失效为主。结论中性盐雾试验中硫酸阳极化层主要是腐蚀介质通过表面微孔进入基体,导致基体腐蚀阳极化层鼓起,而环境谱试验因温度作用产生的热应力引起了硫酸阳极化层的开裂,形成了腐蚀介质进入基体的通道,引起阳极化层的剥落。     

环境作用动力学在应力腐蚀断裂中的应用

目的研究材料的应力腐蚀断裂时间。方法应用环境作用动力学理论,求解材料的应力腐蚀断裂时间函数。结果从环境作用动力学理论得到了材料的应力腐蚀断裂时间函数,并对AZ61和AZ80镁合金进行了试验验证。结论环境作用动力学理论可以描述镁合金材料应力腐蚀断裂时间;AZ61镁合金抗应力腐蚀性能优于AZ80镁合金。     

AF1410高强度钢大气腐蚀试验研究

目的研究AF1410高强度铜在北京地区大气环境中腐蚀特点和腐蚀规律。方法通过AF1410高强度铜的自然大气暴露试验,利用质量损失分析、断面分析、表面分析和电化学分析等方法分析试样。结果AF1410高强度钢在北京大气环境中腐蚀速率在腐蚀初期随腐蚀产物厚度的增加而逐步减小;随着暴露时间的延长,腐蚀产物由于厚度增加,以及其它环境因素的综合作用,导致其开裂直至脱落,腐蚀速率增加;之后又随腐蚀产物厚度增加,腐蚀速率减小。试样在暴露5年后,腐蚀产物厚度增加,腐蚀开裂、脱落现象明显加重。结论AF1410高强度钢在北京大气环境中腐蚀速率呈现反复升降的过程。     

7A52铝合金及25CrMnSiA钢焊接件海洋大气应力腐蚀试验研究

目的研究7A52铝对接焊拉伸试样、25CrMnSiA钢对接焊拉伸试样的海洋大气应力腐蚀行为。方法利用自行设计制作的恒载荷大气应力腐蚀试验装置,在海南万宁站海洋大气环境中,分别采用7A52铝对接焊拉伸试样、25CrMnSiA钢对接焊拉伸试样进行海洋大气应力腐蚀试验研究。对试验中断裂的试样和未断裂的试样,进行表面腐蚀形貌、断口形貌、显微组织、显微硬度分布等分析。结果 7A52铝焊接件断裂在焊接部位,Cl-富集于SCC部分的含钙或含硫的第二相质点,促进了7A52铝焊接件应力腐蚀开裂。海洋大气应力腐蚀试验的25CrMnSiA钢焊接件断裂在母材部位,而实验室拉伸试验断裂在焊接部位。结论两种焊接件在海南海洋大气环境下均存在应力腐蚀开裂,裂纹萌生、扩展于朝向海洋方向的试样表面,存在"风脆"现象。     

蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(续一)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律.采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律;采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法.不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料.展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据.     

蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(待续)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律。采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律。采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法。不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且在科学上也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料。展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据。     

蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(续完)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律.采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律;采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法.不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料.展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据.