25Cr2Ni4MoV钢在超高浓度盐酸溶液中的应力腐蚀行为研究

采用四点弯曲试样研究25Cr2Ni4MoV钢在超高浓度盐酸(20 mass%)中的应力腐蚀行为,得出缺口位置挠度随时间变化的关系曲线.结果表明,盐酸浓度的升高使25Cr2Ni4MoV钢的应力腐蚀寿命显著降低.应力腐蚀分可区为三个阶段:裂纹萌生、裂纹扩展与瞬间断裂.裂纹优先在晶界处萌生并扩展,应力的提高加速了应力腐蚀裂纹的萌生与扩展.     

点蚀坑的形貌与腐蚀疲劳裂纹萌生

将预产生点蚀的1Cr18Ni9Ti疲劳试样进行长期(N>1×10~6cyc.)疲劳试验。其中一些在6％FeCl_3水溶液中进行,另一些在空气中进行。用定量金相方法逐个测量点蚀坑的直径和深度。发现点蚀坑的深径比和深度都与裂纹萌生有关,且在不锈钢点蚀坑的裂纹萌生过程中力学因素起主导作用而与碳钢完全不同。通过蚀坑底部的扫描电镜观察,分别确定了不锈钢和碳钢点蚀坑中裂纹萌生的初始位置,并依此讨论了腐蚀疲劳裂纹萌生机理。     

环境对双相钢疲劳性能的影响

本文研究了自来水和3.5％NaCl水溶液分别在全浸和干湿交替状态下对热轧双相钢疲劳性能的影响.结果表明:与空气中的疲劳寿命相比,腐蚀环境有不同程度的降低作用,并以喷雾盐水影响最大.在相同腐蚀条件下,环境的影响随应力幅的降低而增强.马氏体抗疲劳断裂的能力高于铁素体.试样表面和断口的观察结果发现,腐蚀疲劳裂纹萌生与腐蚀坑密切相关,蚀坑以阳极溶解方式形成.     

喷丸对25CrNi2MoV钢滚动接触疲劳性能的影响

目的提高25CrNi2MoV钢的滚动接触疲劳性能。方法对25CrNi2MoV钢进行表面喷丸处理,并采用3D形貌仪、光学显微镜、显微硬度仪、X射线应力分析仪与滚动接触疲劳试验机等仪器,对试样表面形貌、表面显微组织、显微硬度、表面残余压应力与滚动接触疲劳性能等进行测试分析。结果与未处理试样相比,经喷丸处理后,试样表面形貌由磨削加工槽型向酒窝状的弹坑转变,表面粗糙度增大,表面显微硬度由503HV0.2增大到577HV0.2,增加了14.7%,表面残余压应力由-90.0 MPa增大到-758.0 MPa。当喷丸强度为0.445 mmA时,试样具有最好的滚动接触疲劳寿命,其额定寿命(L10)、中值寿命(L50)、特征寿命(L63.2)分别为4.973×10^6次、6.578×10^6次和6.945×10^6次,分别是未处理试样对应寿命的11.1倍、7.3倍和7.0倍,试样滚动接触疲劳失效形式主要为疲劳剥落。当喷丸强度为0.596 mmA时,试样表面出现微裂纹,导致滚动接触疲劳寿命降低,此时试样疲劳失效形式主要为点蚀与疲劳剥落。未处理试样疲劳失效形式主要为分层。结论喷丸处理能细化试样表层晶粒组织,增大试样表面粗糙度、表面硬度与表面残余压应力。合适强度的喷丸处理可以抑制试样表面与次表面裂纹的萌生与扩展,显著提高滚动接触疲劳性能。     

A7N01S-T5铝合金焊缝金属腐蚀疲劳裂纹萌生行为

以高速列车常用的A7N01S-T5铝合金型材ER5356焊缝金属为研究对象,采用扫描电镜观察不同时间节点焊缝部位腐蚀疲劳裂纹的萌生过程,并分析第二相在腐蚀疲劳裂纹萌生过程中的变化。结果表明,点蚀坑在第二相周围优先萌生,点蚀机理为阳极溶解,在交变应力的促进作用下,焊缝区腐蚀疲劳"短裂纹"沿着点蚀坑周围萌生。     

1Cr12Ni2W1Mo1V钢等离子淬火后的疲劳行为

采用模拟点蚀坑试样,研究了等离子淬火不同温度回火1Cr12Ni2W1Mo1V钢疲劳裂纹萌生和扩展行为.结果表明,由于等离子淬火的晶粒细化作用和在试样表面引入的残余压应力,提高了末级叶片用钢裂纹萌生抗力.比较两种回火温度试样试验结果,250 ℃回火试样裂纹萌生和扩展抗力均优于540 ℃回火试样.本研究结果为选择合适的热处理工艺提供了理论依据.     

1Cr12Ni2W1MolV钢等离子淬火后的疲劳行为

采用模拟点蚀坑试样，研究了等离子淬火不同温度回火1Cr12Ni2W1MolV钢疲劳裂纹萌生和扩展行为。结果表明，由于等离子淬火的晶粒细化作用和在试样表面引入的残余压应力，提高了末级叶片用钢裂纹萌生抗力。比较两种回火温度试样试验结果，250℃回火试样裂纹萌生和扩展抗力均优于540℃回火试样。本研究结果为选择合适的热处理工艺提供了理论依据。     

井下含硫环空液中P110油管钢应力腐蚀开裂的电化学噪声特征

采用慢应变速率拉伸(SSRT)实验,并结合电化学噪声(ECN)、SEM与EIS等方法,研究了P110低合金油管钢在模拟井下环空液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为,并探讨了S2-浓度对裂纹萌生和扩展过程的影响。结果表明,在P110钢的弹性形变阶段,环空液中低浓度S2-的加入加速了P110钢拉伸试样表面钝化膜的破坏,导致ECN曲线上出现许多由亚稳态点蚀引起的短时电流噪声峰。S2-的加入还显著缩短了亚稳态点蚀向稳定点蚀转变的时间,促使拉伸试样表面出现较大尺寸的蚀坑,这些蚀坑在拉应力作用下可以转变为裂纹萌生源。相比亚稳态点蚀,裂纹生长产生的噪声峰平均寿命更长(约400 s),且噪声幅值(约40 m A)和积分电量(约4000 m C)也更大。P110钢的SCC以阳极溶解为主,且裂纹生长速率随S2-浓度的增加而增大,但裂纹生长是断续而非连续进行的。     

交变载荷下点蚀坑的统计分布及演化SCIEI

通过海洋工程结构钢A537的喷盐雾腐蚀疲劳试验,经阶段取样观察及定量金相分析得到了各种蚀坑参数的统计分布及分布演化规律。经统计分析发现深径比是控制裂纹萌生的参数。还发现,疲劳载荷(应力幅)不影响蚀坑萌生的快慢,但影响由蚀坑中萌生裂纹的快慢,裂纹萌生之前的蚀坑演化阶段也能反映出腐蚀疲劳的一般规律。     

硫和溶解氧含量对低合金钢高温高压水腐蚀疲劳性能的影响

试验研究了轻水堆核电站压力容器用低合金钢A533B在模拟核电高温高压水环境下的低周疲劳行为,具体为钢中硫含量和高温水中的溶解氧含量对钢疲劳寿命的影响和裂纹的萌生行为。结果表明,当硫含量小于0.015%(质量分数,下同),疲劳寿命随着硫含量的增加呈幂函数下降,当硫含量大于0.015%时,寿命趋于饱和;当硫含量较高时,疲劳裂纹为多裂纹源萌生,并且裂纹主要萌生于表面或者近表面含硫夹杂物;当溶解氧含量在0.05 mg/L至0.5 mg/L之间时,疲劳寿命随溶解氧的增加呈幂函数降低,当溶解氧含量大于0.5 mg/L和小于0.05 mg/L时,疲劳寿命趋于饱和;当溶解氧含量较高时,裂纹主要萌生于样品表面的点蚀坑;低溶解氧时,样品表面的腐蚀产物以Fe3O4为主,高溶解氧时腐蚀产物以Fe2O3为主。     

316L不锈钢在模拟人体液内腐蚀疲劳裂纹萌生和扩展过程中应力的作用

探讨应力在316L不锈钢腐蚀疲劳过程中的作用。应力降低了不锈钢的点蚀电位,促进了腐蚀疲劳裂纹的萌生和扩展。初始疲劳裂纹在点蚀孔中的晶界上萌生,在应力的作用下,裂纹由沿晶变为穿晶扩展,并在断口上产生二次裂纹和疲劳辉纹。     

汽轮机转子钢的应力腐蚀敏感性

模拟了核电汽轮机低压转子的运行工况,对25Cr2Ni2MoV、26NiCrMoV10-10和30Cr2Ni4MoV三种低压转子钢进行慢应变速率试验,研究不同转子钢的应力腐蚀敏感性差异及影响因素,并采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等对试样的断口形貌、腐蚀裂纹及氧化膜进行微观分析,探讨汽轮机转子钢常用材料的应力腐蚀开裂(SCC)机理。结果表明:在180℃、3.5%NaCl溶液中,25Cr2Ni2MoV转子钢的应力腐蚀敏感性最高;而26NiCrMoV10-10和30Cr2Ni4MoV转子钢的SCC敏感性相近;增加钢中Ni元素含量,降低材料的强度,有利于降低材料的SCC敏感性。应变主导的腐蚀开裂中没有发现腐蚀坑,动态应变直接破坏表面氧化膜,促使裂纹萌生,并向金属内部扩展,呈穿晶开裂形式。     

E690高强低合金钢焊接热影响区典型组织在含SO2海洋环境中的应力腐蚀行为对比研究

采用U形弯试样干湿交替腐蚀的实验方法,结合电化学测试和裂纹扩展行为分析,对比研究了E690钢焊接热影响区热模拟组织在模拟含SO_2海洋薄液环境中的应力腐蚀行为及机理。结果表明,E690钢焊接热影响区组织在含SO_2海洋薄液环境中具有较高的应力腐蚀敏感性,其中细晶热影响区组织与母材的应力腐蚀敏感性相对较低,粗晶和临界热影响区组织在该环境中应力腐蚀敏感性很高,裂纹扩展速率较快,且呈加速扩展之势。不同组织U形弯试样经过5 d干湿交替腐蚀实验后均形成应力腐蚀微裂纹,裂纹萌生于马氏体-奥氏体(M-A)组元与铁素体基体之间微电偶腐蚀形成的点蚀坑处。     

腐蚀对2024铝合金板材力学性能的影响

2024铝合金常用于航空工业中,在海洋大气环境下服役时受到盐水环境的腐蚀,会显著缩短结构的使用寿命。本文以2024铝合金为研究对象,通过力学试验、电化学分析和扫描电子显微镜等分析手段,探讨2024铝合金在不同腐蚀时间下的力学性能变化、电化学腐蚀机理与断口裂纹演化特征。结果表明：2024铝合金在EXCO溶液中腐蚀0～9 h后,其腐蚀形貌表现为点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀模式;随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率加快,蚀坑尺寸逐渐增大。腐蚀坑对2024铝合金的力学性能有较大影响。腐蚀时间在1 h内时,蚀坑导致的应力集中使试样的硬度、抗拉强度和伸长率迅速下降,蚀坑萌生的裂纹源诱发疲劳寿命显著下降69%;腐蚀时间超过1 h时,蚀坑在深度方向的缓慢扩展削弱了应力集中的影响,使硬度、抗拉强度、伸长率及疲劳寿命下降趋势减缓。2024铝合金在EXCO溶液中腐蚀后的疲劳断裂为沿晶断裂、解理断裂和韧性断裂的混合断裂模式。     

316L不锈钢在模拟人体液内腐蚀疲劳裂纹萌生和扩展过程中…

探讨应力在３１６Ｌ不锈钢腐蚀疲劳过程中的作用，应力降低了不锈钢的点蚀电位，促进了腐蚀疲劳裂纹的萌生和扩展，初始疲劳裂纹在点蚀孔中的晶界上萌生，在应力的作用下，裂纹由沿晶变为穿晶扩展，并在断口上产生二次裂纹和疲劳辉纹。     

航空AZ31镁合金腐蚀疲劳性能研究

研究了AZ31镁合金在3.5 wt%Na Cl水溶液中的腐蚀疲劳寿命及腐蚀疲劳断口。结果表明:相比空气中的疲劳极限,AZ31镁合金试样在3.5 wt%Na Cl水溶液中的腐蚀疲劳极限下降了34.1%。AZ31镁合金的腐蚀疲劳裂纹萌生于多源腐蚀坑。在Paris公式的基础上,结合试验结果,提出了修正后的腐蚀疲劳模型,其适用于中高应力幅下的疲劳寿命计算。     

含缺口TC21钛合金腐蚀疲劳性能分析

研究了TC21钛合金缺口试样在两种腐蚀环境（油箱积水、3.5%NaCl水溶液）与室温空气环境下的疲劳性能与断裂机理。并与光滑试样在室温空气环境下疲劳性能进行对比。结果表明,室温空气环境下,当两种试样疲劳寿命均达到5×105次循环时,缺口试样的循环应力值较光滑试样下降了52.7%;相同环境下随着应力水平降低,试样疲劳寿命增加;相同应力条件下,3.5% NaCl水溶液环境下试样疲劳寿命最低,油箱积水环境下次之,室温空气中TC21钛合金试样疲劳寿命最高;当应力较低时,差异更为显著。在腐蚀环境下,溶液中离子与金属原子发生电化学反应,加速了裂纹的萌生与扩展,3.5% NaCl水溶液中离子浓度较大,电化学反应更为剧烈     

压铸AlMg5Si2Mn合金的腐蚀和腐蚀疲劳行为

研究压铸AlMg5Si2Mn合金的电化学腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀疲劳机理。结果表明:合金的自腐蚀电位和点蚀电位分别为-1220和-690 mV,钝化区间约为530 mV,说明合金的耐腐蚀性能良好。合金的晶间腐蚀倾向明显,这主要是由于Mg2Si相自腐蚀电位较低,且(Al+Mg2Si)共晶区的体积分数较大(29.6%)。电化学腐蚀反应和Mg2Si自身溶解产生的氢元素导致疲劳试样表面发生阳极溶解,加速了疲劳裂纹的萌生,从而显著降低了合金的疲劳寿命。腐蚀疲劳试样的裂纹主要是沿晶界扩展。氢元素也导致合金塑性下降,造成应力腐蚀开裂。     

10CrNi3MoV钢在西太平洋深海环境下的腐蚀行为研究

以10CrNi3MoV钢为研究对象,在西太平洋海域不同深度下进行实海腐蚀试验,通过形貌观察、腐蚀失重计算、点蚀测量以及产物成分分析等方法对其腐蚀行为进行了研究。结果表明,10CrNi3MoV钢在西太平洋深海环境下的腐蚀形貌主要为点蚀,随深度增加表面点蚀密度和点蚀深度均增大;腐蚀速率随深度的增加先减小后略有增加,与深海溶解氧含量随深度变化规律一致。由于合金元素的添加导致深海环境局部腐蚀敏感性增大,相同条件下10CrNi3MoV钢耐蚀性劣于普通碳钢。10CrNi3MoV钢形成的晶态腐蚀产物主要为γ-FeOOH;随海水深度增加,晶态腐蚀产物相逐渐减少。     

腐蚀预损伤铝合金的疲劳行为研究进展

腐蚀损伤是老龄飞机所面临的一个关键问题,是引发裂纹萌生、扩展并导致飞机结构失效的重要原因,对铝合金的疲劳寿命起决定性作用;腐蚀预损伤如何影响铝合金的疲劳行为是建立含腐蚀损伤铝合金疲劳寿命预测方法的基础,是近年来航空界疲劳断裂领域研究的热点和难点.综述了近年来国内外关于腐蚀预损伤铝合金,尤其是在点蚀情况下的疲劳裂纹萌生和...