表面粗糙度对800H合金在超临界水环境中腐蚀行为的影响

通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD),研究了表面粗糙度对800H合金在650℃、25 MPa的超临界水环境中均匀腐蚀行为的影响.结果 表明:粗磨试样的腐蚀质量增加速率显著低于机械抛光试样的;浸泡1000 h后,机械抛光试样的腐蚀质量增加是粗磨试样的20倍.振动抛光试样表面生成外层富铁、内...     

800H合金动态再结晶行为研究

在MMS-300热模拟机上对800H合金进行了单道次压缩实验,结合EBSD和TEM等技术,研究了该合金在850—1100℃和0.01—10 s^-1变形条件下的动态再结晶行为.结果表明,当变形温度低于950℃时,析出了大量Cr₂₃C₆和Ti（C,N）析出相,其对动态再结晶行为产生明显的抑制作用.建立了2段温度区间内（850—950℃和950—1100℃）800H合金的热变形本构方程;采用lnθ-ε曲线的三次多项式拟合求解拐点的方法,较准确地预测了800H合金动态再结晶临界应力/峰值应力和临界应变/峰值应变的比值,并建立了临界应力、临界应变与Z参数的关系;800H合金在热变形过程中动态再结晶形核机制主要包括应变诱导晶界迁移、晶粒碎化以及亚晶合并形核机制.     

核级商用690合金和800合金在模拟压水堆核电站一回路高温高压水中的腐蚀行为研究

在自行搭建的高温高压水循环回路系统中,通过原位电化学测量,结合SEM观察和XPS分析,研究了核级商用690合金和800合金在模拟压水堆核电站一回路高温高压水环境中的腐蚀行为.结果表明,690合金和800合金的自腐蚀电位随浸泡时间的延长而逐渐降低,浸泡时间对690合金和800合金的阻抗谱影响并不明显.经过408 h浸泡后,690合金表面生成了大量针状氧化物,800合金表面则同时生成了针状氧化物和颗粒状氧化物.690合金表面富Cr氧化层位于表面膜内侧,而800合金的富Cr氧化层位于表面膜外侧.在高温高压水中,690合金比800合金表现出更为优异的抗腐蚀能力.浸泡实验后,溶液中主要金属离子Ni²⁺,Cr³⁺和Fe（3+）的含量分别为0.1×10^-6,0.1×10^-6和0.3×10^-6.     

基于热压缩模拟实验的800H合金高温变形行为研究

通过对800H合金进行单道次热压缩模拟实验,得到了不同温度、不同应变速率的应力-应变曲线,并通过计算机软件分析,研究了其在不同变形条件下的动态再结晶行为和诱变析出相。结果表明:800H合金在高温变形过程中,高应变速率的变形储能随位错密度的增大不断增加,动态再结晶的临界温度也随之下降。在本文实验条件下,800H合金析出相的含量发生变化的临界温度为950℃。     

800合金的碱性应力腐蚀破裂Ⅰ.外加电位的影响

采用恒电位Ｃ环形ＳＣＣ试验方法，研究８００合金在含０．３％ＳｉＯ２和０．３％Ｎａａ２Ｓ２Ｏ３的沸腾５０％ＮａＯＨ溶液不的ＳＣＣ行为，并结合极化曲线测试及表面膜俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分析结构进行了讨论。结果表明，在约－０．３０Ｖ（ＳＣＥ）以上的较高电位钝化区，８００合金对碱性ＳＣＣ非常敏感，而在约－０．４５Ｖ（ＳＣＥ）以下电位，ＳＣＣ敏感性大大降低。这与较高电位下生成严重贫铬的Ｎｉ和Ｆｅ的氧化膜。而     

800H合金焊接性能研究

采用TIG焊接了800H合金,利用OM和SEM对焊接接头的微观组织进行表征,通过EDS分析了第二相的成分,用XRD对焊缝和母材进行物相分析,使用万能试验机和硬度试验机测试了焊接接头的力学性能,并观察了拉伸断口的形貌.结果表明:采用焊接电流65～70 A、焊接速度100～120 mm/min、氩气流量8～10 L/min的工艺条件,有效避免了焊接热裂纹的出现,焊缝组织为奥氏体和少量第二相(主要为Fe、Cr的碳化物和TiN);焊接接头的平均抗拉强度高达520 MPa、伸长率为32％,拉伸断裂为韧性断裂;焊缝和热影响区的硬度较低,平均值分别为154.2和161.7 HV,母材硬度平均为184 HV.     

传热管用Incoloy800H合金在模拟石墨粉尘环境中的碳化行为研究

利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)等手段对Incoloy800H合金在650 oC饱和石墨粉尘环境中的碳化行为及其机制开展了研究。结果表明：Incoloy800H合金的碳化腐蚀深度曲线遵循抛物线规律,腐蚀速率常数为0.013μm/s^1/2,腐蚀产物层厚度随腐蚀时间的延长而增加;碳化3000 h后,合金表面腐蚀产物层主要以尖晶石相MnCr₂O₄和碳化物(CrAlMn)_xC_y为主,碳化层内颗粒状腐蚀产物为MnCr₂O₄、M₂₃C₆以及Al₂O₃,且主要沿晶界分布;晶界碳化-氧化是导致合金腐蚀进程加剧的关键因素。     

800H合金的高温抗氧化性能

利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等,对800H合金高温氧化膜的增厚动力学、形貌及氧化物组成进行了分析。结果表明,700和800℃下形成的氧化膜相近,由(Cr,Fe)2O3和Mn-Cr氧化物组成;900℃时的氧化膜急剧增厚,里层依然是Cr2O3,中间层则是Cr-Fe-Mn氧化物,外层为富Ti的氧化物。通过热力学和动力学计算,提出了800H合金氧化膜形成的模型,发现TiN的存在改变了氧化膜的结构。     

固溶处理对800H高温合金力学性能的影响

通过对800H高温合金固溶处理后的试样分别进行拉伸试验和冲击试验,分析了试样断口的宏观情况,研究了不同固溶参数对800H高温合金力学性能的影响。结果表明,固溶温度对该高温合金力学性能的影响高于保温时间。     

超临界二氧化碳环境中低合金钢T24耐腐蚀性能研究

目的 获得低合金钢T24在550、600℃,25 MPa超临界二氧化碳环境中的抗腐蚀性能,为超临界二氧化碳环境中的锅炉选材提供基础数据.方法 使用静态反应釜开展T24在超临界二氧化碳环境中的腐蚀实验.利用精度为0.01 mg电子天平对实验前后的试样进行称量,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、辉光放电发射光...     

3种700℃级超超临界燃煤锅炉备选高温合金煤灰腐蚀行为

研究了3种700℃超超临界燃煤锅炉备选高温合金Inconel 740,CCA 617,GH 2984在760℃现役机组煤灰腐蚀介质中的高温腐蚀行为。结果表明:镍基合金Inconel 740和CCA 617均能形成保护性的Cr2O3氧化膜,局部点蚀为其主要失效形式。点蚀区域氧化膜为多层结构,由外到内依次为Ni(Co)O、Cr2O3(TiO、Al2O3)以及少量内层硫化物;较高Cr、Al含量提高了Inconel 740合金的耐蚀性能;挥发性产物与氧化膜微区溶解降低了CCA 617合金氧化膜的致密性。GH 2984合金因含有较多的Fe未能形成保护性的氧化膜,氧化膜分层生长,且出现了严重的剥落现象。     

铁基非晶合金和13Cr不锈钢在超临界CO2环境的腐蚀行为

非晶合金由于其独特的结构、优异的耐磨耐蚀性能在海洋及CO₂地质封存领域展现出广阔的应用前景,有望成为超临界CO₂环境下钢构件的耐蚀涂层材料,但关于非晶合金在该环境下的腐蚀行为鲜有报道。利用高温高压反应釜对SAM2X5铁基非晶合金与13Cr马氏体不锈钢在温度80℃,压力10 MPa的模拟环境下进行腐蚀行为对比研究。通过XRD、DSC、CLSM、SEM、XPS以及电化学Mott-Schottky测试等方法对两种材料的微观结构、腐蚀形貌以及表面膜成分及结构进行表征与分析。研究结果表明：在高温高压的超临界CO₂环境下进行168 h腐蚀试验后,13Cr不锈钢表面发生严重的点蚀,而铁基非晶合金表面无点蚀发生;非晶合金表面膜除Fe和Cr外,富含大量的Si元素,会促进形成稳定致密的钝化膜;13Cr不锈钢表面膜为p型半导体,非晶合金表面膜为n型半导体,13Cr不锈钢钝化膜载流子密度远高于铁基非晶合金。证实了在该环境下铁基非晶合金的耐蚀性能远优于13Cr不锈钢。     

CuNiCrAl合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

借助金相、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM/EDX)及X射线荧光光谱仪研究了CuNiCrAl合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为.结果表明CuNiCrAl合金在低温H2SO4溶液中,合金中的Cu相较易腐蚀;当H2SO4溶液浓度和温度达到一定值时,合金出现脱铬腐蚀现象,溶液的浓度和温度越高,脱铬倾向越大,且溶液添加NaCl能促进合金的脱铬腐蚀,还对CuNiCrAl合金的脱铬机制进行了探讨.     

用XPS分析喷丸处理后800合金在强碱溶液中的腐蚀产物

对不同喷丸工艺的铁镍基800合金在300℃、50％NaOH溶液中的应力腐蚀行为进行了比较。研究了喷丸改善应力腐蚀的原因．用AES、XPS等测量手段分析了腐蚀3000h仍未发生应力开裂的样品表面生成的多层惰性膜的化学成分及价态组成。并探讨了苛性碱中多层腐蚀膜生成的原因．     

Incoloy800H合金管材服役过程的开裂机制

利用光学金相、扫描电镜、电子探针等手段对制氢转化炉Incoloy800H管材服役后的组织损伤特征进行分析,并借助弹塑性有限元法分析了管材服役过程温差应力与管材开裂的关联性。结果表明,Incoloy800H管材在服役过程中发生了晶界氧化、晶间腐蚀及元素偏聚现象,管材内壁附近出现3个区域(氧化区,贫碳化物区,碳化物区),其中贫碳化物区深度可达100μm;服役过程贫碳化物区晶界抗蠕变能力的下降及服役过程中管材内壁周向温差应力的综合影响导致Incoloy800H管材服役过程裂纹的萌生及扩展。     

稳定化处理对800H合金耐晶间腐蚀性能的影响

对800H合金进行了不同工艺的稳定化处理,包括改变试样的进炉温度、保温时间和冷却速率。稳定化处理后,通过晶间腐蚀试验检测了合金的耐晶间腐蚀性能,通过金相检验和能谱分析检测了合金的显微组织和析出相成分,并与固溶态合金的作了比较。结果表明：稳定化处理对800H合金的耐晶间腐蚀性能有较大影响,合适的稳定化处理工艺能使合金具有与固溶态相近的晶间腐蚀速率。在900℃稳定化处理较长时间,或稳定化处理后水冷等快速冷却均能改善800H合金的耐晶间腐蚀性能。     

316Ti在超临界水环境中的应力腐蚀和均匀腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究了奥氏体不锈钢316Ti在550℃/25 MPa、600℃/25 MPa和650℃/25MPa超临界水(SCW)中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,及其在超临界650℃/25 MPa、次临界290℃/15.2MPa水环境中的均匀腐蚀性能;同时研究了其在空气中不同温度条件下的机械强度。结果表明,随着温度的升高,316Ti的机械强度和延伸率逐渐下降;试验后断面SEM表明,316Ti在550℃和600℃时具有应力腐蚀开裂的倾向,在650℃时没有应力腐蚀开裂倾向,但在三种温度下试样标距段均未发现裂纹。参照其在空气中不同温度下的机械强度数据,可知其屈服强度和抗拉强度基本上随温度的升高而降低。316Ti在超临界水环境中的腐蚀试验表明,其腐蚀呈现出增重特征,并且满足幂函数生长规律;而其在次临界条件下的腐蚀却呈现出减重的特征。     

固溶处理对800H合金组织和硬度的影响

研究了不同固溶处理工艺对800H合金组织和硬度的影响。结果表明,不同固溶处理温度对800H合金晶粒尺寸有很大影响;1050～1200℃固溶处理时,晶粒正常长大,晶粒长大激活能Q=309.3 kJ/mol;1050～1100℃固溶处理后,晶内仍有大量未固溶的富铬碳化物;1150℃固溶后,晶内富铬碳化物基本溶解;在1200℃固溶处理时,随着保温时间的延长,晶粒正常长大;晶粒尺寸与硬度符合Hall-Petch关系。     

超临界水氧化环境下合金腐蚀研究进展

超临界水氧化(SCWO)技术是近年发展起来的处理有机难溶废物的安全、经济、高效的新兴技术.本文简单阐述了SCWO反应的工作原理和流程,介绍了几种合金在SCWO环境下腐蚀性能的研究情况,通过比较可以看出经过晶界工程处理的镍基合金在SCWO环境下有较好的抗腐蚀性能.同时为我国在抗腐蚀合金研究方面的工作给出了建议.     

油井二氧化碳腐蚀行为规律及研究进展

本文针对油井生产过程中存在的二氧化碳腐蚀机理进行论述,同时还深入探讨了介质组成、环境因素和材料组成三类因素对二氧化碳腐蚀的影响程度,并对国内外二氧化碳腐蚀的研究现状进行了分析与展望。鉴于井下二氧化碳腐蚀状况错综复杂,需在综合考察各因素的基础上建立油气井腐蚀分析、预测方法,以及开展相应的腐蚀防护措施。