钛合金的应力腐蚀

分析了环境、应力、材料对钛合金应力腐蚀的影响,介绍了钛合金应力腐蚀的3种机制(即活性通道机理、氢脆机理、氯脆机理).     

硫酸盐还原菌对16Mn钢在海泥中应力腐蚀开裂敏感性的影响

采用慢应变速率拉伸、氢渗透实验方法对16Mn钢在含不同浓度硫酸盐还原菌(sulfatereducingbacteria,SRB)海泥中的应力腐蚀开裂敏感性进行了研究。结果表明SRB的存在,使得16Mn钢的慢应变速率拉伸断裂延伸率变小,拉断所需时间缩短,拉断所需最大压力变小,拉伸曲线下的面积变小;氢渗透电流密度明显增大,因此海泥中SRB的存在能够使16Mn钢的应力腐蚀开裂敏感性增加。     

TA6V钛合金疲劳小裂纹扩展行为研究

根据航空标准HB7705—2001《金属材料疲劳小裂纹扩展速率试验方法》,采用复型法对TA6V钛合金SENT试样进行疲劳小裂纹试验,分析TA6V钛合金在应力比R=-1和R=0时不同应力水平下的疲劳小裂纹扩展规律;通过扫描电镜观察小裂纹在显微组织中的扩展路径和扩展方式,研究小裂纹顶端和晶界的交互作用,对疲劳小裂纹扩展的奇异性进行解释,从而对TA6V钛合金在我国的使用提供参考。     

氟橡胶F275对某钛合金零件应力腐蚀失效分析

对在氟橡胶F275裂解环境下进行腐蚀失效试验的某钛合金试验套筒断口进行了失效分析,确定了套筒的断裂性质,分析了断裂原因.套筒的断裂性质为应力腐蚀断裂,试验温度下氟橡胶的裂解是套筒发生应力腐蚀断裂的主要原因.     

外加电位对X80钢在满洲里土壤应力腐蚀的影响

针对埋地管道应力腐蚀开裂（SCC）问题,开展了X80管线钢（X80钢）在满洲里土壤模拟溶液中的SCC研究,以期对X80钢的SCC防护提供数据支撑。采用交流阻抗技术、动电位极化技术和慢应变速率拉伸实验研究了X80钢在不同外加电位下满洲里土壤模拟溶液中的SCC行为,并用扫描电镜观察了断口表面微观形貌。结果表明：自腐蚀电位下,X80钢裂纹萌生于点蚀坑处,SCC机制为阳极溶解（AD）;在外加电位为-850 mV和-930 mV时,X80钢的应力腐蚀受到抑制作用,SCC敏感性较低,-850 mV为最佳阴极保护电位。这两个电位下X80钢SCC机制为AD和氢致开裂（HIC）混合机制,其中-930 mV下SCC机制由HIC占主导地位;在外加电位为-1 000 mV和-1 200 mV时,X80钢表现出较高的SCC敏感性,SCC机制为氢和应力协同作用下的HIC。     

硫化氢环境下两种不锈钢的应力腐蚀开裂行为

用U形弯试样浸泡和慢应变速率拉伸实验研究了3Cr17Ni7Mo2SiN和00Cr22Ni5Mo3N(2205)不锈钢在硫化氢介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为.2205不锈钢的SCC萌生孕育期较长,在pH较低的饱和H2S溶液中具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性随溶液pH值的升高或H2S含量的降低而迅速降低.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC孕育期均低于2205不锈钢,在pH≤4.5、H2S的质量浓度≥103mg·L-1的H2S介质中均具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性受pH值和H2S含量变化影响较小.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC以沿晶裂纹萌生,扩展后转变为穿晶应力腐蚀开裂;2205不锈钢近表面处首先发生奥氏体-铁素体相间氢致开裂,并促进SCC萌生,其SCC为穿晶应力腐蚀开裂.     

X80管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂

采用电化学动电位扫描技术、慢应变速率拉伸(SSRT)试验和扫描电镜观察研究了X80管线钢及焊接接头在NS4溶液中的应力腐蚀行为.电化学实验结果显示,X80管线钢及焊接接头在NS4溶液中的极化曲线具有典型的活性溶解特征.SSRT试验结果表明,随着外加电位的负移,断裂时间、断面收缩率、应变量都明显变小,X80管线钢及焊接接头的应力腐蚀开裂敏感性增加,应力腐蚀断口呈现穿晶准解理特征.施加相同外加电位时,焊接接头较母材的应力腐蚀敏感性增加,其断裂位置全部落在焊缝或HAZ处.     

用慢应变速率法评定低合金钢焊接接头的应力腐蚀破裂

用慢应变速率法研究了4种低合金海洋用钢焊接接头在人工海水自腐蚀状态和阴极极化状态下的应腐蚀行为,试验结果表明,在自腐蚀情况下,不会发生任何类型的应力腐蚀破裂,但在阴极极化状态下则可能由于过负的保护电位而产生电位而产生氢脆型应力腐蚀破裂,提出了以氢脆临界转变电位EHEC作为评定环境氢脆敏感性的定量指标,用以代替析氢电位作为最大的阴极保护电位。     

管线钢硫化氢应力腐蚀的影响因素

为了解决国产高强钢的H2S应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)敏感性问题，采用恒载荷拉伸法(constant load tensile)和慢应变速率法(slow strain rate test，SSRT)测试了在含H2S的介质中不同焊接匹配及不同冷变形度条件下管线钢母材及其焊接接头的SSCC性能。结果表明，不同的焊接匹配导致管线钢具有不同的耐腐蚀性能；冷变形促进了材料局部微观缺陷内能的增加，这些缺陷所在的位置往往是氢易被捕捉的地方；随着冷变形度的增加．材料的抗腐蚀能力降低，可见，焊接匹配和冷变形度是影响国产管线钢SSCC的重要因素。     

SCC Susceptibility of Steel 16Mn in Nitrate Solution and Its Mechanism

The SCC (stress corrosion cracking) susceptibility of steel l6Mn in nitrate solution was studied. The results showed that applied potential polarization would accelerate(anodic polarization) or retard (cathodic polarization) the SCC process. The study on phase electrochemistry revealed that there was significant difference in electrochemical performance between ferrite and pearlite of steel 16Mn. Pearlite preferentially corroded under the action of galvanic cell. The observation on time and in situ showed that corrosion started first at the phaseboundary between ferrite and pearlite, and the pearlite gradually corroded until disappeared, and then corrosion crossed the phase boundary extending into the ferrite phase. According to this, an anodic dissolution mechanism of SCC was proposed, on which pre-existing sting active path and phase electrochemistry (PEAP-PEC) jointly came into action (SCC mechanism of PEAP-PEC).     

纯钛TA1和钛合金TC4表面固体渗硼

采用固体粉末法分别对基体组织为α-Ti的TA1和基体组织为(α+β)-Ti的TC4钛合金表面进行了渗硼,在偏光显微镜和扫描电镜(SEM)下观察了渗层的形貌,用X射线衍射(XRD)分析了渗层的物相组成.实验结果表明,渗硼温度在850~1000℃范围内,TA1表面渗层为平行于基体表面的多层结构,为Ti3O相和TiB相;当渗硼温度高于920℃时TiB为主要组成并出现了TiB2相,且硼钛化合物的含量随温度升高而增加.当渗硼温度低于1000℃时,TC4表面渗层为Ti3O相和TiB相,在渗硼温度高于1000℃时,渗层为TiB2+TiB晶须结构.渗硼温度高于1000℃是TA1和TC4表面形成硼钛化合物的充分条件.     

TA6V钛合金疲劳断口形貌及断口分析

在进行TA6V钛合金疲劳小裂纹实验的基础上,使用KYKY2800B型扫描电镜(SEM)对TA6V钛合金疲劳断口形貌进行疲劳源区及其裂纹扩展形状、扩展区、瞬断区形貌的观察,分析TA6V钛合金疲劳断口形貌形成的原因,为其结构疲劳安全设计及可靠性分析提供科学依据,为今后TA6V钛合金在我国的使用提供参考。     

低合金钢—硝酸盐溶液体系的SCC图

研究了低合金钢-硝酸盐溶液体系的应力腐蚀行为。测定了温度,浓度和电极电位对各种腐蚀类型及腐蚀强度的影响。建立了相应的温度-浓度-电位SCC图。确定了该体系的下临界电位和SCC敏感电位范围。讨论了采用阴极保护的可能性。     

管道钢在富含硝酸盐土壤中的SCC敏感性模拟

研究了16Mn钢在硝酸盐溶液中的SCC敏感性。结果表明，提高温度可以显著地增强SCC敏感性；外加电位极化将可促进（阳极极化）或抑阻（阴极极化）其SCC过程。表明16Mn钢对硝酸盐环境具有明显的SCC敏感性，且是受电化学过程控制的.     

ZnBTA对铝合金在中性NaCl溶液中孔蚀的抑制作用

分别用失重法、电化学方法和表面分析等手段研究了 ZnBTA 对 6063铝合金在中性 NaCl 溶液中孔蚀的抑制作用。结果表明:在 pH 5—7,Cl~- 浓度为 0.5 mol·L~(-1),ZnBTA 用量大于 0.1m mol·L~(-1)条件下,样品浸泡 1 080 h,缓蚀效率达99％;ZnBTA 既可阻止孔蚀的诱发,又可抑制孔蚀的发展,对电极阴、阳极过程均有明显抑制作用,显示出混合抑制型缓蚀剂的特征。电子探针分析结果证明,ZnBTA 可以阻滞 Cl~-在铝合金表面的吸附聚集过程。通过量子化学计算,分析了ZnBTA 协同效应的可能机理。     

冷轧TA7合金板材织构的完整ODF分析

依取向空间的等体积划分原理,将传统的六方晶系材料特征非对称子空间(等角法)予以改造。并按等面积投影法对 ODF 图进行重建。按此法对实测的冷轧 TA7 合金板材完整ODF 施行织构分析。结果表明,织构分析与原等角法的完全等效;此方法能清晰地建立起反极图与 ODF 图之间的关系。等面积投影法的采用使织构定量简便、易行。     

钛合金TC4塑性变形后在3%NaCl溶液中的交流阻抗谱

通过对不同应变状态下钛合金TC4在3%NaCl溶液中的交流阻抗谱的研究,发现在高应变条件下钛合金的腐蚀速度更易受到外加交流信号频率的影响.根据阳极溶解的应力腐蚀机理,腐蚀裂纹处实际上处于交流信号的扰动中,因此腐蚀裂纹处的电化学过程应与交流信号的频率有关,频率越高腐蚀速度越快,理论估计在50 Hz的频率下腐蚀速度可增加10倍以上.因此认为应力腐蚀过程中裂纹的萌生和发展与界面上产生的交流信号密切相关.