核电厂水池覆面用不锈钢钢板在硼酸水溶液中的点蚀行为

采用电化学方法研究了温度、Cl~-以及SO_4~(2-)含量对不锈钢板S30403、S32101和S32205在硼酸溶液中点蚀行为的影响。结果表明:3种材料的点蚀电位(Eb)和再钝化电位(Er)均随Cl~-含量的升高而降低,S32205不锈钢的点蚀电位和再钝化电位普遍高于S32101和S30403不锈钢的;存在临界温度(约60℃),当温度高于临界温度,S32205不锈钢的点蚀电位大幅降低,再钝化电位的临界温度介于40~60℃;SO_4~(2-)含量对3种材料点蚀电位和再钝化电位的影响不明显。S32205不锈钢的耐点蚀性能优于S32101和S30403不锈钢的,而S32101和S30403不锈钢的耐点蚀性能相当。     

核电站不锈钢覆面焊接接头的点蚀行为及设计改进

采用电化学方法研究了Cl~-含量、温度、介质pH、SO_4~(2-)含量、含氧量对S30403、S32101和S32205不锈钢焊接接头在硼酸溶液中点蚀行为的影响。结果表明:S32205焊接接头对温度的影响更为敏感,对Cl~-和SO_4~(2-)不敏感,且存在临界温度区T_(b0)60℃、40℃T_(r0)60℃,在区间内点蚀电位E_b和再钝化电位E_r分别急剧降低;S32101和S30403焊接接头的E_b和E_r基本接近,对Cl~-更为敏感,对温度和SO_4~(2-)不敏感。介质中溶解氧浓度对S32205焊接接头的E_b和E_r的影响较大,但对S32101和S30403焊接接头的影响不明显;焊接接头的点蚀电位随温度变化的规律与基材的基本相同。     

C15不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性

用电化学方法研究了C15不锈钢的点蚀电位和缝隙腐蚀行为。结果表明:在30℃的3.5%NaCl溶液中,C15不锈钢的自腐蚀电位和点蚀电位均高于对比材料316L和1Cr18Ni9Ti不锈钢的;C15不锈钢缝隙试验用试样在施加0.8V(SCE)恒电位条件下不发生腐蚀。     

高压气井用双相不锈钢的组织特征和耐蚀性

采用金相显微镜、高温高压腐蚀试验和标准点蚀及缝隙腐蚀试验,研究了UNS S32205和UNS S32750两种双相不锈钢的多相组织特征和在模拟气田腐蚀环境中的腐蚀行为;并采用X射线能谱仪、X射线衍射等技术和X射线光电子能谱分析了表面钝化膜。结果表明,两种双相不锈钢均有近等比例的铁素体(α)相和奥氏体(γ)相,具有较好的耐均匀腐蚀和局部腐蚀性能,但UNS S32750钢的耐腐蚀性能优于UNS S32205钢,而后者产生了轻微的局部腐蚀,局部腐蚀速率在可接受范围内。     

两种核电站常温水池用不锈钢焊接板在不同环境中的应力腐蚀开裂行为

采用U型弯曲试样浸泡试验,对比研究了核电厂常温水池用304L与S32101不锈钢焊接接头及其基体在四种溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明:在沸腾MgCl_2溶液中,四种试样的SCC敏感性最高,304L焊接接头发生沿晶+穿晶的混合型SCC,其余试样发生穿晶SCC,并且304L不锈钢基体的SCC敏感性高于S32101不锈钢基体的;在H_2SO_4溶液中,304L不锈钢基体与304L焊接接头发生穿晶SCC,且其SCC敏感性均随温度的升高而升高,S32101不锈钢基体与S32101焊接接头没有发生SCC;在酸性NaCl溶液中,四种试样均没有发生SCC;在模拟服役溶液中,S32101焊接接头发生穿晶SCC,并且其SCC敏感性随温度的升高而升高,其余试样没有发生SCC;在四种溶液中,两种不锈钢焊接接头的SCC敏感性均高于其基体的,且焊接接头热影响区的SCC敏感性最高。     

不锈钢腐蚀评价技术研究及其应用

为了满足我国不锈钢产品设计、热处理与加工工艺的确定与优化、焊接工艺和焊缝质量评定、服役适用性评价等方面的需求,在实现不锈钢各类局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀)常规评价技术的基础上,建立了超316级别不锈钢腐蚀的系统评价技术。本文介绍的是复旦大学材料科学系近来实现的一批主要技术及其应用实例。包括:(1)临界点蚀温度(CPT)和微蚀坑控制技术两类方法;(2)双相不锈钢固溶处理温度范围中合金元素在两相间分配效果的评价;(3)奥氏体不锈钢电化学动电位再活化(EPR)评价技术在双相不锈钢晶间腐蚀评价中的拓展;(4)中低温处理中的二次相析出规律与对应点蚀、晶间腐蚀敏感性的评定;(5)交流阻抗技术在复杂组织晶间腐蚀敏感性评价中的应用;(6)缝隙腐蚀临界温度测量技术及其应用。     

2205双相不锈钢和304不锈钢在氢氟酸溶液中缝隙腐蚀敏感性比较

采用缝隙腐蚀试样,通过浸泡实验以及循环极化、电化学阻抗、电化学噪声、恒电位测试等电化学方法,研究了2205双相不锈钢(2205DSS)和304不锈钢(304SS)在5%(质量分数)氢氟酸溶液中的缝隙腐蚀行为。结果表明,两种不锈钢在氢氟酸溶液中都发生了缝隙腐蚀,但2205双相不锈钢腐蚀形成的蚀坑较浅,而304不锈钢腐蚀形成的蚀坑较深,且腐蚀面积更大。电化学测试结果表明,2205DSS的临界缝隙腐蚀电位E_(crev)和再钝化电位E_(rp)都高于304SS的,滞后环的面积也更小,钝化膜电阻和缝隙腐蚀发生时的电荷转移电阻也更大。2205DSS的白噪声水平更小,缝隙腐蚀反应更慢。同时,在相同外加电位下,2205DSS的缝隙腐蚀诱导期更长,缝隙腐蚀发生时电流更小,2205DSS的抗缝隙腐蚀能力优于304SS,这主要与两种材料表面所成钝化膜的组成和性能不同有关。     

TP439不锈钢在高温高压水中的应力腐蚀开裂行为

采用扫描电镜、动电位极化曲线和慢应变速率试验研究了TP439不锈钢的组织形貌及其在高温高压水中的应力腐蚀开裂行为。结果表明:TP439不锈钢的微观组织为典型的铁素体等轴晶粒,晶内分布有一定数量的细小碳化物;3.5%(质量分数)NaCl溶液中,其腐蚀电位为-0.25V(SCE,下同),点蚀电位约为0.18V;三种温度条件下铁素体不锈钢的慢应变拉伸曲线相似,断口形貌主要为韧性断口;温度对铁素体不锈钢在高温高压水中应力腐蚀行为无明显影响,TP439不锈钢在此环境中的应力腐蚀敏感性较低。     

不锈钢换热管泄漏失效的原因

某化工企业多台管壳式换热器在服役3～4 a后陆续发生泄漏,拆卸后检查发现换热器内部大量304不锈钢换热管存在开裂或穿孔现象。通过宏观形貌分析,扫描电镜及能谱分析,金相检测,化学成分分析、晶间腐蚀试验、残余应力测试等手段对不锈钢管失效原因进行分析。结果表明：换热管出现穿孔和开裂失效的主要原因是材料发生了晶间腐蚀及应力腐蚀。换热管材料304不锈钢具有晶间腐蚀敏感性,换热管内外壁都存在明显的残余拉应力,且介质中存在S、Cl等腐蚀性元素,换热管材料同时具备以上3种应力腐蚀开裂的必要条件而发生应力腐蚀开裂。     

S30403不锈钢无缝钢管背面保护焊接技术

采用免充氩焊接保护剂和传统的充氩气保护对S30403不锈钢无缝钢管进行TIG打底焊,通过焊接工艺试验、探伤试验、拉伸试验、侧弯试验、冲击试验、晶间腐蚀试验、金相试验等方法研究了两种背面保护方式对S30403不锈钢无缝钢管焊接接头工艺和性能的影响。试验结果表明,免充氩焊接保护剂的结果能够满足NB/T47014—2011中规定的要求,与传统的充氩气保护方式相当,在实际生产中可替代充氩气保护。     

不锈钢的腐蚀分析

分析了不锈钢应力腐蚀开裂(SCC),点腐蚀、晶间腐蚀,腐蚀疲劳,缝隙腐蚀,以及不锈钢的腐蚀机理。     

含H2S环境中马氏体不锈钢的应力腐蚀敏感性

在模拟油田CO2/H2S共存环境中,利用高温高压模拟试验、四点弯曲应力加载方法及扫描电子显微镜分析评价了13Cr不锈钢在模拟油田环境中应力和缝隙协同作用下的应力腐蚀敏感性.结果表明:在CO2和H2 S环境中无应力条件下,13Cr不锈钢均有稳定的阳极钝化区,但环境中出现H2 S后,其自腐蚀电位明显降低,腐蚀速率相对增大,...     

固溶处理对桥梁用S32205钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

对S32205双相不锈钢进行(950~1150)℃×2 h的不同固溶处理,通过显微组织观察、XRD、酸性条件电化学腐蚀、中性盐雾腐蚀等手段和方法,研究了不同温度固溶处理对S32205钢显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,经(950~1150)℃×2 h固溶处理的S32205双相不锈钢,随着温度的升高组织中铁素体逐渐增多,奥氏体逐渐减少。1050℃×2 h固溶处理后,S32205双相不锈钢组织晶粒最为细小。经(1000、1050、1100)℃×2 h固溶处理的S32205双相不锈钢中,1050℃×2 h固溶处理的S32205钢试样酸性腐蚀倾向性最小,酸性环境下抗腐蚀性能也明显好于40Cr钢。     

方波电位脉冲法检测奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的实验研究

1 前言 晶间贫铬引起奥氏体不锈钢的晶间腐蚀和沿晶应力腐蚀,导致有关材料特别是核电设施的失效,故迫切需要有一种快速、非破坏性的定量检测技术及仪器,用于现场监测及评价奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏感性。1978年,Clarke等首先将电化学动电位再活化法(EPR)用作沸水堆(BWR)核电站中304及304L不锈钢管晶间腐蚀敏感性的     

S32101双相不锈钢焊材选配及工艺试验

针对S32101双相不锈钢的焊接,进行了焊丝及保护气体的选配及其焊接工艺的研究。试验结果表明,采用利泰KMS-2209实心焊丝配合φ(Ar)98%+φ(O_2)2%保护气体及相应的工艺参数焊接S32101双相不锈钢,可以获得具有良好力学性能的焊接接头,并成功地运用到S32101双相不锈钢的焊接生产实践。     

S32760超级双相不锈钢棒材的生产实践

通过合理调整材料内控化学成分,控制合适相比,优化生产工艺,成功生产出S32760超级双相不锈钢棒材,成品以固溶处理状态交货,其各项性能指标满足标准要求。同时按照ASTM G48 A法进行腐蚀对比试验,对比钢种包括S32205、S31803、316L、904L。结果显示,试验温度25℃时,S32760与一般双相不锈钢S32205/S31803腐蚀率相当,但试验温度达50℃时,S32760表现出明显优异的耐腐蚀性能。     

油气开采用钛合金石油管材料耐腐蚀性能研究

选取5种油气开发常用钛合金材料(Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V-0.1Ru、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo)为研究对象,使用高温高压釜模拟国内典型严酷服役工况环境,研究了不同钛合金材料耐均匀腐蚀、局部腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂(SCC)及缝隙腐蚀的性能,通过使用扫描电镜和能谱分析等手段对腐蚀形貌和腐蚀产物进行了分析,并使用电化学方法对不同合金的耐腐蚀机理进行了研究。结果显示,在所测试工况条件下,所有钛合金材料腐蚀反应均为阳极控制过程,均匀腐蚀速率均低于0.001mm/a,并且对应力腐蚀开裂均有良好的抗力。Ti-6Al-4V和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo合金出现明显的点蚀和缝隙腐蚀问题。对腐蚀机理研究表明,在工况条件温度下,随着pH值的降低,所有钛合金均发生自腐蚀电位降低,极化电阻减小,腐蚀电流增大,耐腐蚀性能下降,其中Ti-6Al-4V耐腐蚀性能下降的最为明显,研究结果为油气开发工况下钛合金石油管的选材和缝隙腐蚀问题防治提供理论基础。     

尿素级316L不锈钢的非敏化态晶间腐蚀与电位的关系

用恒电位浸蚀方法在高压釜中研究了供货态316 L钢在尿素介质中发生非敏化态晶间腐蚀与电位区段的关系,并在常温硫酸溶液中研究了316 L钢非敏化态晶间腐蚀的发展过程及其与电位值的关系。结果表明,固溶态316 L钢在活化或活化—钝化过渡电位区仅产生全面腐蚀。而在过钝化电位区,既产生全面腐蚀,也产生晶间腐蚀。在过钝化电位区进行恒电位浸蚀时,在等电量条件下,随着浸蚀电位值升高,晶间腐蚀所占比例逐渐减小;在非等电量条件下,随浸蚀时间推移(即随浸蚀电量增加),晶间腐蚀深度和宽度都增加,腐蚀断面形态呈“V”字形。使用高纯不锈钢可以减轻非敏化态晶间腐蚀。     

模拟体液中纯钛及Ti6A14V合金的腐蚀行为

采用电化学测试技术研究了人体医用金属材料工业纯钛和Ti6A14V合金在人工模拟体液中的腐蚀行为,结果表明,阳极极化后两种合金均未发现点蚀,工业纯钛的维钝电流密度小于于Ti6A14V合金,前者的阳极极化性能优于后者,Ti6A14V合金缝隙试样在阳极电位超过＋2000mV(vsSCE)后,电流开始急剧增大,发生了缝隙腐蚀;通过电子探针分析发现,在缝隙内Al和V两种元素发生活性溶解。工业纯钛在电位达到＋4000mV/(vsSCE）时仍没有发生缝隙腐蚀。     

不锈钢化学镀Ni—P合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

利用化学镀方法在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面制备了均匀、致密和无表面缺陷的Ni-P合金镀层.X射线衍射分析表明,镀层为非晶态结构;动电位极化曲线测试表明,镀层的自腐蚀电位接近-0.1 V(vs.SCE),较不锈钢的自腐蚀电位(-0.31 V)提高了将近0.2 V;腐蚀速率测定结果表明镀层耐蚀性能优异,对基体不锈钢有很好的防护效果.