便携式拉伸应力腐蚀试验器的研制

介绍了一种可以用于研究材料在自然环境及特定环境(如有毒有害气氛、各种腐蚀介质等)下应力腐蚀性能的便携式拉伸应力腐蚀试验装置。该装置将试样通过上、下夹头安装在主承力框架内,利用弹簧对试样施加轴向载荷,使试样承受恒定的拉伸应力。该试验器的特点是载荷范围大且加载精确、结构简单、体积紧凑、重量轻、造价低,特别适宜于户外的自然环境暴露试验。     

铍青铜弹簧片应力腐蚀断裂研究

目的研究传感器微动开关弹簧片应力腐蚀的机理,找到断裂原因。方法对弹簧片进行断口形貌观察、能谱成分分析,并进行产品模拟腐蚀实验。结果传感器内部意外进入雨水,在工作温度下形成湿热环境,开关盒中的游离氨在此环境下释放出来,在开关盒内部形成潮湿氨气氛,铍青铜弹簧片工作时凹面一侧承受静拉应力作用,从而在潮湿氨和拉应力共同作用下发生应力腐蚀开裂。结论通过采用无氨酚醛塑料制备开关盒,弹簧片的应力腐蚀得到了有效预防。     

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。     

螺纹接头处拉应力作用下的缝隙腐蚀行为

目的研究N80钢在高温高压中缝隙和应力耦合作用下的腐蚀行为,为油井管的选材和螺纹选型提供参考。方法以油管螺纹接头为研究对象,在高温高压釜模拟地层环境,采用电化学方法和表面分析技术,研究N80钢在缝隙单因素作用下和缝隙-应力耦合作用下的腐蚀行为。结果仅有缝隙作用24 h后,缝内存在大量腐蚀产物堆积,缝外几乎没有腐蚀产物。40℃时的凹槽深度为17.2μm,而70℃时的凹槽深度则达到82.7μm。在缝隙和应力耦合作用24 h后,在缝隙口处发现有腐蚀产物堆积,缝隙内腐蚀程度比缝隙外腐蚀程度更为严重。40℃时,弹性形变试样的缝隙口处凹槽深度约为35.3μm,塑性形变的试样缝隙口处凹槽深度约为41.3μm;而70℃时,发生弹性变形和塑性变形的试样缝隙口处凹槽深度则分别为143.7μm和243.9μm。结论缝隙和应力耦合作用使缝隙口处凹槽的深度加深,且深度随着腐蚀时间和温度的增加而增大,塑性形变时凹槽深度最大。这表明应力的施加会加剧N80钢的缝隙腐蚀,导致形成更深的腐蚀凹槽,这反过来又会导致应力的进一步集中,应力腐蚀风险增加。因此,缝隙和应力对N80钢在高温高压地层水环境中的腐蚀具有协同作用。     

高强铝合金应力腐蚀开裂研究进展

综述了应力腐蚀理论的研究现状,其中氢致开裂理论和阳极溶解理论可较好解释高强铝合金的应力腐蚀开裂行为。结合应力腐蚀发生的三个必要条件,讨论了冶金因素、环境因素、应力因素对高强铝合金应力腐蚀敏感性的影响机制与作用结果。同时,介绍了国内外高强铝合金实验室模拟加速与自然环境应力腐蚀试验方法的研究进展、存在的不足及未来研究重点。     

铝合金结构件应力腐蚀裂纹机理分析

舰船电子装备铝合金结构件在焊接加工、安装中余留了大量应力,并且长期工作于恶劣的腐蚀环境,导致出现应力腐蚀裂纹,使结构件强度或密闭性严重降低。分析了应力腐蚀裂纹发生的原因,提出了工艺控制及改进的措施。     

管线钢应力腐蚀机理的研究现状

综述了管线钢在不同环境下应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理的研究现状.介绍了高pH-SCC的保护膜破裂-裂尖阳极溶解机理;重点分析了近中性pH-SCC的阳极溶解(AD),氢脆机制(HE),AD与HE混合机制等3种开裂机理;强调了AD与HE混合机制在近中性pH-SCC的重要作用.     

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.     

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。     

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。     

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。     

碳钢在三种大气环境中的应力腐蚀

目的研究45#碳钢和Q235碳钢在不同大气环境中的应力腐蚀失效。方法将45#碳钢和Q235碳钢制备成U型样和拉伸试样,分别在万宁、江津和西双版纳三种大气环境下进行为期3年的暴露试验,利用截面锈层深度分析和拉伸断裂分析两种手段,分析两种碳钢在不同大气环境下的应力腐蚀行为。结果拉应力影响下的U型样在三种大气环境中出现了不同深度的腐蚀坑。拉伸试样在万宁大气环境下短时间内抗拉强度急剧下降并失效,在西双版纳和江津大气环境下抗拉强度缓慢下降。结论在拉应力影响下U型样的腐蚀进程随大气污染物的不同,腐蚀程度不同,拉伸试样的抗拉强度随腐蚀进程的发展而呈周期性衰减。     

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.     

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.     

温度对奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂敏感性的影响

通过不同温度条件下的慢应变速率拉伸试验,研究了煤制氢装置黑水介质条件下应力腐蚀开裂敏感性随温度的变化规律,结果表明随着温度升高应力腐蚀敏感性增加,在130℃附近应力腐蚀敏感性发生急剧变化。     

用于应力腐蚀试验的飞机铝合金装配模拟件内部应力无损测定

目的 减少或避免服役飞机机体的应力腐蚀和腐蚀疲劳开裂.方法 采用短波长特征X射线衍射技术和仪器无损检测飞机铝合金装配模拟件的内部残余应力和装配应力的分布.结果 0.5 mm矩形间隙使下缘条根部上表层产生高达110 MPa及以上的拉应力;0.3 mm矩形间隙使下缘条根部上表层产生约80 MPa的拉应力;0.5 mm楔形间隙使下缘条根部上表层产生的拉应力平均值约55 MPa.结论 利用短波长特征X射线衍射技术能够无损测定和表征铝合金装配件内部应力及其分布,装配间隙使下缘条根部上表层产生较大拉应力,这与服役飞机机身螺接件出现较多非典型裂纹的部位吻合.矩形间隙装配件下缘条根部上表层的拉应力大于相同间隙值的楔形间隙装配件下缘条根部上表层的拉应力,并且,装配间隙越小,产生的拉应力越小.减小螺母靠根部处的装配间隙与螺母靠根部处到壁板距离的比值,将减小装配件的拉应力,减少或避免SCC&CFC的发生,以及非典型裂纹的产生.     

高强钢海洋环境应力腐蚀破裂敏感性的控制因素

首先在不同含碳量的CrMo系列钢上，就模拟海水中应力腐蚀抗力和破裂方式、屈服强度、晶界特性和晶内显微组织随含碳量和回火温度的变化关系进行综合测试分析，得出了碳化物分布尤其是原奥氏体晶界的碳化物微层对高强钢应力腐蚀破裂行为有控制作用的新观点。该观点在实用于装备的高强钢30Cr3SiNMoV、37SiMnCrMoV和30CrMnSiA以及弹簧钢65Mn在各种环境的应力腐蚀和氢脆行为上得到了验证。     

海洋大气对TA15钛合金应力腐蚀影响研究

采用恒位移WOL试样测定KISCC的原理对已在海洋平台户外和海水飞溅区暴露2a的TA15钛合金样及原始TA15钛合金样进行了应力腐蚀行为研究。探讨了TA15钛合金预制裂纹的条件,并用裂纹终止法测量应力腐蚀临界应力场强度因子,确立了应力场强度因子KISCC与裂纹瞬时扩展速率da1dt-C间的联系,并绘制了lg（da／dt）-K1曲线。通过扫描电镜对试件断面进行了分析,对其断裂特征进行了描述。     

海洋大气对TA15钛合金应力腐蚀影响研究

采用恒位移WOL试样测定KISCC的原理对已在海洋平台户外和海水飞溅区暴露2a的TA15钛合金样及原始TA15钛合金样进行了应力腐蚀行为研究。探讨了TA15钛合金预制裂纹的条件,并用裂纹终止法测量应力腐蚀临界应力场强度因子,确立了应力场强度因子KISCC与裂纹瞬时扩展速率da/dt之间的联系,并绘制了lg （da/dt）-KI曲线。通过扫描电镜对试件断面进行了分析,对其断裂特征进行了描述。