CrMnN双相不锈钢的空泡腐蚀行为研究

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了CrMnN双相不锈钢在3％NaCl溶液中的空蚀行为，采用电化学技术测量了静态和空蚀条件下的自腐蚀电位变化和动电位扫描极化曲线．利用扫描电镜(SEM)跟踪观测了试样表面的空蚀形貌．结果表明：CrMnN双相不锈钢的抗空蚀性能优于水轮机的常规用材0Crl3Ni5Mo．CrMnN双相不锈钢的空蚀破坏首先在铁素体相发生．铁素体相的失效方式为脆性失效，而奥氏体相是延性失效．奥氏体相区由滑移和孪生引起的塑性变形消耗了空泡溃灭产生的冲击能量，从而提高CrMnN双相不锈钢的抗空蚀性能．在NaCl溶液中。空蚀使CrMnN不锈钢的自腐蚀电位负移300mV，阳极电流密度增大近3个数量级，但由NaCl引起的失重量对总失重量的贡献很小．     

奥氏体304不锈钢及焊缝在氯化物溶液中应力腐蚀开裂行为及机理研究

<正> 本文用慢应变速率实验(SSRT)技术,研究固溶态和敏化态的304不锈钢基材和焊缝在两种环境:a)酸性介质(HCl引起的应力腐蚀);b)中性介质(Cl~-引起的应力腐蚀)中,其发生应力腐蚀开裂(SCC)的可能性、严重程度、影响因素作用规律和过程机理,获得出许多有科学意义的数据。主要试验结果如下:     

Cu和Al对铁素体不锈钢在氯化物介质中腐蚀行为的影响

通过测定合金在不同ｐＨ值的含１ｍｏｌ／Ｌ Ｃｌ＾－的水溶液中的阳极极化曲线，绘制了四种铁素体不锈钢的实验电位－ｐＨ图，从而研究了Ｃｕ及Ａｌ元素对不锈钢耐蚀性能的影响。在１８Ｃｒ－２Ｍｏ铁素体不锈钢中添加０．５５％的Ｃｕ使点蚀击穿电位Ｅｂ正移，对局部腐蚀的萌生起阻滞作用。     

氯化物溶液中不锈钢腐蚀疲劳裂纹初始萌生的过程机理

研究了动应力（往复弯曲疲劳应力）对氯化物溶液中不锈钢点蚀敏感性的促进作用。 在固溶态３１６Ｌ不锈钢表面点蚀孔中产生了明显的非敏化态晶间腐蚀。在点蚀孔内受腐蚀晶界处孕育 产生了初态腐蚀疲劳裂纹,裂纹由沿晶转变为穿晶扩展,形成主裂纹并继续扩展直至材料失稳断裂。阐 述了在动应力和侵蚀性介质联合信息作用下ＣＦ裂纹萌生的过程机理。论述了动应力－环境介质－材料 特性在多种腐蚀类型交互作用中的贡献和相关性。     

1Cr18Mn14N双相不锈钢在腐蚀介质中的抗空蚀性能

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了1Cr18Mn14N双相不锈钢在3%NaCl和05 mol/L HCl溶液中的空蚀行为.结果表明：在3%NaCl溶液中，低硬度的Cr18Mn14N双相不锈钢的抗空蚀性能优于高硬度的水轮机常规用材0Cr13Ni5Mo.1Cr18Mn14N双相不锈钢的空蚀破坏首先在铁素体相发生，铁素体相的失效方式为脆性失效，而奥氏体相是延性失效.奥氏体相区由滑移和孪生引起的塑性变形耗散了空泡溃灭产生的冲击能量，从而提高1Cr18Mn14N双相不锈钢的抗空蚀性能.在05 mol/L HCl溶液中，1Cr18Mn14N的抗空蚀性能不如0Cr13Ni5Mo，结果与3%NaCl溶液中的正好相反，这是由于阳极溶解和氢共同作用的结果.     

中性氯化物溶液中不锈钢孔蚀再钝化的原因和条件

按照等的观点,孔蚀再钝化的主要原因是由于孔底电位的负移和孔蚀条件下正向阳极化曲线上钝化区的存在。但按照普遍接受的孔蚀理论,孔内表面处于活化态。孔内欧姆电位降是活化和钝化态在同一电极上同时共存的保证。本文用毛细管参比电极测量了孔蚀过程中孔底电位的变化。进行了电流阶跃、扫描试验。认为,蚀孔再钝化的原因是由于孔蚀的竞争机制。任何抑制活化溶解过程的变化都会导致孔内环境改善,孔底电位升高,孔内欧姆电位降减小和再钝化,只要这一变化足以使钝化过程的速度在竞争中快于活化溶解速度。     

双相不锈钢在H2SO4＋NaCI介质中的腐蚀磨损

测定了α γ双相不锈钢在H2SO4及H2SO4＋NaCI介质中的腐蚀率、磨损率、腐蚀磨损率和钝化膜破坏后的修复时间，研究了磨损表面的硬度变化以及摩擦系数的变化规律，观察了磨痕及磨屑形貌等，实验表明氯离子对双相不锈钢腐蚀磨损的影响与磨损表面的脆性剥落有关。     

316L不锈钢在油田注水环境中的腐蚀行为

通过电化学试验、腐蚀浸泡试验、表面分析等方法研究了 316L不锈钢在总压20.2 MPa、矿化度105 mg/L模拟某油田注水系统回注水中的腐蚀行为,分析了 pH、温度、Cl-含量等腐蚀因素对其腐蚀行为的影响.结果表明:316L不锈钢在模拟回注水中具有优良的耐均匀腐蚀性能,腐蚀浸泡30 d后,表面有轻微点蚀,氧气的存在...     

不锈钢在稀硫酸介质中的腐蚀磨损行为

测定了300系不锈钢在稀硫酸介质中磨损率、摩擦系数及钝化膜破坏后的修复时间,还观察了磨痕形貌。实验表明高合金化的不锈钢磨蚀失重大于一般的304不锈钢。本文结果预示着发展耐磨蚀合金的道路不同于耐蚀合金。     

铅黄铜合金在不同液体介质中的超声空蚀行为及机理

目的探讨铅黄铜合金在不同液体介质中的超声空蚀行为及机理。方法利用超声波振动空蚀装置,分别研究铅黄铜材料在去离子水、自来水以及3.5%NaCl溶液中的超声空蚀行为,借助金相显微镜、体视显微镜、扫描电子显微镜以及显微硬度计检测空蚀后的材料表面参数。结果经过300 min空蚀作用后,铅黄铜试样在自来水中的累计质量损失最大,在3.5%NaCl溶液中的累计质量损失最小,在去离子水中的累计质量损失居中。铅黄铜在去离子水和自来水中空蚀初期主要表现为大量的塑性变形,裂纹在晶界处萌生并沿横向和纵向不断扩展,蚀坑细小且形状不规则。在3.5%NaCl溶液中,铅黄铜空蚀初期的塑性变形和裂纹发展不明显,但有明显的选择性空蚀倾向,蚀坑形状以唇状为主,蚀坑口径更大,深度更深。铅黄铜在3种液体介质中空蚀后都产生了几百微米的加工硬化层,其中,在3.5%NaCl溶液中空蚀后的硬化层最厚,最大硬度值增幅达13.6%。随着空蚀时间的延长,材料近表层逐渐软化。结论铅黄铜在3种液体介质中的抗空蚀性能高低顺序为3.5%NaCl溶液去离子水自来水。     

Cr-Mn-N奥氏体-铁素体不锈钢的空蚀行为

利用超声振荡空蚀实验机对Cr-Mn-N奥氏体－铁素体不锈钢进行了空蚀研究。结果表明，低硬度Cr-Mn-N不锈钢的抗空蚀性能高于高硬度的0Cr13Ni5Mo不锈钢。空蚀过程中，Cr-Mo-N奥氏体－铁素体不锈钢中的铁素体优先脱落，空蚀表面的铁素体含量由19％迅速降低到6．9％后保持稳定。奥氏体易于在铁素体脱离后形成的蚀坑处开始脱落，加工硬化是该不锈钢吸收空蚀冲击能量的一个重要途径，是其硬度较低却表面出良好抗空蚀性能的重要原因。     

Cr-Ni型水轮机材料电化学腐蚀和抗空蚀行为

以ZG20Cr13为对比材料,在浓度为1mol/L的H2SO4溶液中测定了ZG06Cr13Ni4Mo（简称13-4）和Cr含量降至10.61%、8.34%和6.64%（mass）时材料的阳极极化曲线.利用超声振荡空蚀实验机和洛氏硬度计分别研究了13-4、8.5Cr-4Ni（简称8.5-4）和高强韧性Cr-Ni型不锈钢SRIF的空蚀行为和局域弹性性质,并研究了试验材料的组织和力学性能.结果表明,随13-4中Cr含量降低,材料的电化学腐蚀性能降低.当Cr含量降低至8.34%时,材料的电化学腐蚀性能与ZG20Cr13相当,仍属于不锈钢范畴.8.5-4、13-4和SRIF的局域弹性性质he无明显差别,13-4的抗空蚀性能略高于8.5-4,SRIF的抗空蚀性能明显高于前两者.     

1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为，利用扫描电镜(SEM)跟踪观察了试样表面的空蚀形貌，测量了静态和空蚀条件下的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)，分析了腐蚀和氢对空蚀损伤的影响,结果表明：在0．1mol／LHCl溶液中，加工硬化能力高的1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能优于水轮机常规用材0Cr13Ni5Mo；当盐酸浓度增大为0．5mol／L时，阳极溶解和氢的共同作用促进1Cr18Mn14N不锈钢表面裂纹的形核和失稳扩展，裂纹扩展、连接引起材料大量脱落，使1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能大大劣化，反而不如0Cr13Ni5Mo不锈钢．     

20SiMn在蒸馏水和3%NaCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了20SiMn低合金钢在蒸馏水和3％NaCl溶液中的空蚀行为。利用扫描电镜(SEM)跟踪观察了试样表面的空蚀形貌，测量了静态和空蚀条件下的极化曲线和腐蚀电位变化，分析了腐蚀因素的影响。结果表明：空蚀使20SiMn的自腐蚀电位正移近200mV，使电化学腐蚀速率增大54倍；3％NaCl溶液中最大失重率约为蒸馏水中的3倍。两种介质中的空蚀形貌相似，空蚀破坏首先在铁索体相以及相界和晶界发生，在空蚀初期，材料的失重主要来源于铁素体相区的小片剥落，随着空蚀的进行，由于裂纹的扩展和连接导致材料大块脱落。     

SCC MECHANISM OF STAINLESS STEEL AISI 321 IN ACIDIC CHLORIDE SOLUTION

It is verified that stainless steel AISI 321 is in the active anodic dissolution state in 0.5mol/L HCll+0.5 mol/L NaCl solution at 55℃.The SCC of the steel in the solution cannot be reasonably explained by passive film rupture-nepasivation theory and by hydrogenembrittlement theory.There are evidences that the fracture stress at the tip of the cracksis reduced by anodic dissolution due to its role in relieving strain hardening layer at cracktip.     

不同热处理条件下双相钢的磨损腐蚀

采用失重法、极化曲线法对不同热处理条件下双相钢 在流动的35% NaCl中性盐水中的磨损腐蚀规律及机理进行了探讨.结果表明，随着流速的 增大，不同热处理的双相钢腐蚀速度均增大，并存在一个使腐蚀速度急剧上升的临界流速值 ；流速相同时，经1050℃固溶后500℃2 h时效强化的双相钢耐蚀性最好.双相钢的腐蚀主要 受阳极的自钝化控制.     

对相钢在流动中性含砂氯化物中的磨损腐蚀

研究了双相钢在流动含砂的3．5％NaCl溶液中的磨损腐蚀规律,测定、分析了流动体系中的电化学阻抗谱,揭示了双相钢磨损腐蚀过程中电化学的作用及其机制。结果表明,腐蚀曜 磨损腐蚀过程中起主要作用,流体力学因素只是加速了腐蚀电化学过程,阻抗谱在低频区出现一直线段和低频收缩现象。分别是双相钢在磨损腐蚀过程中电极处于自钝化状态,并受离子在钝化膜中的扩散、迁移过程控制和电极表面局部遭受破坏的特征,对于流动体系中电化学阻抗谱的分析,曹氏阻抗理论同样适用。     

双相钢空蚀破坏的力学机制

对由铁素体和渗碳体组成的低、中、高碳钢进行振动空蚀实验,发现它们空蚀破坏的共同特点是铁素体的严重变形和破损.但由于铁素体的含量及分布形态不同,材料空蚀破坏的表现形式大不相同:铁素体含量高的低碳钢以大面积均匀塑性变形为主;铁素体含量与珠光体含量大致相等并呈网状分布的中碳(亚共析)钢是由于铁素体隆起脱落而破坏;以珠光体为主的高碳钢是由于铁素体从渗碳体的夹缝中向外挤出、两相分离而破坏.微射流冲击形成的应力波使低强度相屈服是造成上述破坏的原因.