A537钢及工业纯铁在3.5%NaCl水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展机理的识别

本文根据外加电位对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响,断口微观形貌特征及声发射活动性分析三种判别方法,研究了A537钢及工业纯铁在3.5%NaCl中性水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展机理。结果表明,扩展机理取决于外加电位值。对A537钢,外加电位在-800mV(SCE)以上时,裂纹扩展以阳极溶解控制为主,以下时以氢脆控制为主。对工业纯铁,对应的转换电位为-1000mV(SCE)。     

波型与电位对A537钢疲劳裂纹扩展的影响

研究了A537钢在3.5%NaCl水溶液中阴极极化与阳极极化条件下加载波型对疲劳裂纹扩展速率的影响并研究了相应电位条件下应变电极的电化学响应规律,结果表明,在外加电位为-800mV(SCE)以上时阳极溶解机制起主导作用,在-800mV以下时氢脆机制起主导作用,在阳极极化条件下,持续应变型加载波型的影响主要体现于低△K范围,而在阴极极化条件下,其影响体现于高△K范围,持续应变导致了自腐蚀电位的下降与阳极溶解电流密度的大幅度提高     

极化电位下高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展的表征

研究了不同极化电位下高强钢在3.5%NaCl溶液中疲劳裂纹扩展速率的变化规律.在强阴极极化(-1100 mV～-1200 mV)和阳极极化(-200 mV～-400 mV)条件下,高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展寿命明显缩短,而极化电位为-800 mV～-1000 mV时,高强钢腐蚀疲劳寿命延长.在Paris经验公式的基础上,引...     

不同外加电位下 X80 管线钢在近中性 pH 溶液环境中的裂纹扩展行为研究

目的研究不同外加电位下,X80管线钢在近中性p H溶液环境中的裂纹扩展行为。方法对X80管线钢紧凑拉伸试样进行近中性p H溶液环境中的循环加载试验,利用拍摄装置记录不同循环次数下的裂纹长度,并利用扫描电镜(SEM)观察裂纹扩展面上的微观形貌。研究不同外加电位下,X80钢在近中性p H溶液环境中的裂纹扩展速率,分析其裂纹扩展规律。结果在开路条件下,循环加载755次时,裂纹扩展4.6 mm后失稳断裂;在外加电位为-775 m V(vs.SCE)的条件下,循环加载671次时,裂纹扩展3.677 mm后失稳断裂;在外加电位为-1125 m V(vs.SCE)的条件下,循环加载625次时,裂纹扩展3.882 mm后失稳断裂。结论在开路电位和弱阴极电位下,裂纹扩展受到阳极溶解机制和氢脆机制的混合控制,以阳极溶解机制为主,裂纹扩展速率均较低;随着外加电位降低,裂纹扩展机制逐渐过渡为主要受氢致开裂作用控制,裂纹扩展速率显著增加。     

3.5%NaCl中阴极极化下A537钢间歇超载疲劳断口分析

测量了A537钢在3．5％NaCl中阴极极化条件和不同间歇超载发生频率下的疲劳裂纹扩展曲线,并利用扫描电子显微镜对腐蚀疲劳断口进行了观察结果表明：超载对裂纹扩展速率及断口特征的影响取决于超载发生频率．当超载发生频率OCR＝10(-1),10(-2)时,间歇超载加速裂纹扩展,腐蚀疲劳断口只存在解理、沿晶等一般脆性特征;当OCR＝10(－3),2×10(－4),10(－4)时,间歇超载对裂纹扩展存在阻滞效应,A537钢断口上能观察到铁素体、珠光体两种组织,且阻滞效应越大,两种组织越清晰．分析表明,这种断口形态的形成是氢在组织界面附近大量富集而使界面强度降低,铁素体、珠光体以不同方式开裂的结果．     

外加电位对X80钢在南雄土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸(SSRT)试验和SEM形貌分析等方法,研究了外加电位对X80钢在南雄土壤模拟溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响。结果表明,在不同外加电位下,X80钢在土壤模拟溶液中呈现出不同的SCC敏感性。在-550mV(SCE,下同)阳极电位下,X80钢的阳极溶解抑制了其SCC的发生;在自腐蚀电位Ecorr(约-720mV)下,X80钢SCC行为呈现出受阳极溶解和氢脆混合控制的机制;在-850mV阴极电位下,阴极保护抑制了X80钢SCC的发生;而在-1 000mV和-1 150mV阴极电位下,氢脆在X80钢SCC过程中占重要作用。     

阴极充氢对结构钢裂尖变形行为的影响

本文采用单边缺口试样,原位研究了A537结构钢在3.5%NaCl水溶液中,-1400mV(SCE)电位下阴极充氢6小时前后,疲劳裂纹自由面张开位移和裂尖表面应变场的变化.同时还对充氢与未充氢条件下光滑圆柱试样的应力应变行为进行了对比研究,用扫描电镜观察了疲劳断口形貌.结果表明:由于氢的进入,疲劳裂尖材料变形困难,从而导致了裂尖塑性区尺寸与裂纹相对张开位移的减少.     

外加电流法对Q235A钢在模拟浪花飞溅区的保护效果

在模拟浪花飞溅区环境中采用外加电流法对Q235A钢实施阴极保护,通过保护电流密度、电化学性能试验,腐蚀形貌观察和保护效率计算研究了保护电位对Q235A钢保护效果的影响。结果表明:在恒电位控制下,保护电流密度在初期较大,之后急速下降并逐级稳定在100mA/m2以下;不同保护电位下,由于表面形成钙镁沉积物,试验钢的极化电阻急剧增大;随着保护电位的负移,阻抗弧直径变大,膜的保护性能加强;恒电位控制在-850mV(vs.SCE)及析氢电位之间时,保护效率可以达到98%以上。     

应力比对D36钢腐蚀疲劳裂纹扩展的影响

采用三点弯曲实验研究应力比R对处于不同环境下的D36钢稳定裂纹扩展区疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明,空气中应力比对pairs区的疲劳裂纹扩展速率影响不大,然而海水环境中,在中等△K值范围内,应力比对裂纹扩展速率影响较空气中明显,且其裂纹扩展速率随着应力比的增加而增大.这种现象产生的原因是氢脆作用随着应力比的增大显著增强.通过三电极体系在f=1 Hz,R=0.1条件下分别对试件施加-400,-600,-800,-1000和-1200 mV的电极电位.结果表明,强阴极极化 (-1200 mV) 和阳极极化 (-400 mV) 在一定△K范围内会加速裂纹扩展,综合得出该条件下腐蚀疲劳的阴极保护电位为-800 mV.而应力比为0.3和0.5时施加-800 mV的电极电位对材料的保护作用减弱.     

钢在海水中阴极保护条件下的裂纹扩展特征SCIEI

研究了WFG362钢和A537CL1海洋平台用钢在海水中阴极保护下裂纹扩展的特征。实验结果表明:Ca,Mg沉淀物对裂纹扩展有阻碍作用,使裂纹扩展速率不再随ΔK单调上升,扩展速率曲线成V字型,在一定的ΔK值下扩展速率达到最小值。此外沉积物的作用也使最佳阴极保护电位区间发生了变化,-800—-900mV和-1100—-1500mV为海水中这种材料的最佳保护电位区间,-950—-1000mV范围内为十分有害的区间。     

INFLUENCE OF APPLIED POTENTIAL AND LOADING WAVEFORM ON FATIGUE CRACK GROWTH FOR STEEL A537 IN 3.5% NaCl SOLUTION

Influence of applied potentials and loading waveform on the fatigue crack growth forsteel A537 in 3.5% NaCl solution,and corresponding straining electrode behaviour havebeen studied.Under the applied potentials over or below -800mV(SCE),the anodicdissolution or the hydrogen embrittlement is predominatant,respectively.For appliedanodic potential,the acceleration effect of continuous loading pattern on the CF crackgrowth mainly appeared at the range of low ΔK values,while for cathodic potential,itappeared at the high ΔK values.The continuous straining causes a decrease of naturalpotential and an increase of anodic dissolution current.     

极化对A537钢低周腐蚀疲劳的近表面微观位错行为的影响

研究了Ａ５３７低合金钢在３．５％ＮａＣｌ活化体系的低周腐蚀疲劳近表面的微观位错行为，特别是在不同的极化电位条件的位错结构．结果表明，在Ａ５３７／３．５％ＮａＣｌ活化体系中，当样品在相同应变幅条件加载直至断裂后，近表面的位错结构在－５８０ｍＶ阳极极化和－１２００ｍＶ强阴极极化条件，均为墙结构；而在－８００ｍＶ阴极保护条件下，为胞结构．     

En24钢在海水中的应力腐蚀

用恒位移弯曲试验,慢应变速率试验、动电位扫描和浸蚀试验研究了En24钢在海水中的应力腐蚀特性。结果表明,En24钢的环境敏感断裂倾向随强度降低而降低;强度低于临界值,则不出现应力腐蚀裂缝。外加电位对En24钢的环境敏感特性有重要影响,裂缝扩展平台速度于-900mV处出现极小值。依据裂缝扩展动力学、断口形貌、物理冶金参数和电化学等方面的判据,认为En24钢在海水中的应力腐蚀与电位密切相关。低于-900mV,属氢致开裂;高于-900mV,则由阳极溶解过程所制约;在一定电位范围内,不排除两种机理共同作用的可能性。     

3.5%NaCl中阴极极化下A537钢间歇超载疲劳断品分析

测量了Ａ５３７钢在３．５％ＮａＣｌ中阴极极化条件和不同间歇超载发生频率下疲劳裂纹扩展曲线,并利用扫描电子显微镜对腐蚀疲劳断口进行观察,结果表明：超载对裂纹扩展速度及断口特征的影响取超载发生频率。当超越发生频率ＯＣＲ＝１０＾－１,１０＾－２时,间歇超载加速裂纹扩展,腐蚀疲劳断口只存在解理、沿晶等一般脆性特征：当ＯＣＲ＝１０＾－３,２×１０＾－４,１０＾－４时,间歇超载对裂纹扩展存在阻滞效应,Ａ５３７     

304L不锈钢晶间腐蚀的临界电位

敏化态304L不锈钢在0.5mol/LH2SO4+10(-3)mol/LCH3CSNH2溶液中晶间腐蚀存在两个敏感电位区间,一个是活化-钝化过渡电位区,另一个敏感电位区间的晶间腐蚀的临界电位值是1040mV(SCE),高于这个电位值,材料对晶间腐蚀敏感.用恒电位法可以评价材料晶间腐蚀的倾向,恒电位实验法测量的电流和电流-时间曲线的斜率越大,材料的晶间腐蚀倾向越大.     

介质和阴极保护电位对12CrNi3MoV钢长短疲劳裂纹扩展行为的影响

<正> 一、前言 船体钢在海水中的腐蚀疲劳是船舶结构破坏的主要形式。设计舰船壳体阴极保护系统时通常着眼于防腐蚀效果,并不考虑对船体结构强度的影响。已有的研究资料指出,阴极保护可提高光滑试佯的腐蚀疲劳强度,但对疲劳裂纹扩展速率影响的看法存在分岐。有人认为,阴极保护加速疲劳裂纹扩展;也有人认为,在一定条件下阴极保护会阻碍疲劳裂纹扩展。本工作在实验室条件下研究介质和阴极保护电位对长、短疲劳裂纹扩展行为的影响。 二、材料及试验方法 试材采用调质态12CrNi3MoV钢,化学成份见表1,机械性能见表2。