热老化对双相不锈钢点蚀行为的影响研究
发布时间：2022-04-25 17:32
双相不锈钢（Duplex stainless steels-DSS）因其铁素体和奥氏体双相组织而具有优良的综合力学性能及优异的抗腐蚀性能,广泛应用于石油、化工及核能等领域。DSS中的铁素体发挥着提高强度、降低焊接热裂性、提高耐应力腐蚀和强度等重要作用。然而它的存在亦会给DSS带来低温脆化（热老化）、中高温敏化（σ相析出）等问题,使其性能大大降低。在核电管道服役环境下,DSS长期遭受高温高压且含有腐蚀性介质的环境,不可避免的发生热老化脆化。热老化、热疲劳和腐蚀是核电管道不锈钢破坏失效的三种主要方式,而点蚀是腐蚀失效中除应力腐蚀开裂外最主要的破坏形式,尽管国内外已对热老化机理等方面进行了大量研究,获得了一些有益的成果,但是热老化对DSS点蚀性能影响的系统研究却鲜有公开的报道。本文采用加速热老化的方法对Z3CN20.09M、SAF2205以及SAF2507三种双相不锈钢进行不同参数的热老化处理,然后,利用光学显微镜（OM）、透射电子显微镜（TEM）、电化学动电位极化曲线（PC）、交流阻抗（EIS）等技术,研究了热老化时间（400℃,0-10000h）和热老化温度（350℃、450℃、500℃...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 双相不锈钢的简介
1.1.1 双相不锈钢的性能特点
1.1.2 双相不锈钢的分类
1.1.3 双相不锈钢的发展概况
1.2 双相不锈钢的点蚀研究
1.2.1 不锈钢的点蚀机理
1.2.2 不锈钢点蚀的影响因素
1.3 不锈钢的电化学测试方法
1.3.1 极化曲线测试
1.3.2 交流阻抗测试
1.4 研究的背景及内容
1.4.1 研究背景及意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验方案
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.2.1 热老化处理
2.2.2 金相试样制备
2.2.3 腐蚀测试试样制备
2.3 实验主要仪器及试剂
2.4 电化学实验
2.4.1 电化学测试系统
2.4.2 动电位极化曲线
2.4.3 电化学阻抗谱
第三章 热老化时间对核电管道不锈钢点蚀性能的影响
3.1 不同时间热老化后核电管道不锈钢的组织
3.1.1 显微组织结构
3.1.2 铁素体含量
3.2 热老化时间对点蚀的影响
3.2.1 不同时间热老化后的极化曲线
3.2.2 不同时间热老化后的交流阻抗
3.3 测试温度对点蚀的影响
3.3.1 不同测试温度下的极化曲线
3.3.2 不同测试温度下的交流阻抗
3.4 动电位极化曲线测试后的组织形貌
3.4.1 蚀坑尺寸
3.4.2 蚀坑位置
3.5 热老化时间对点蚀的影响机理
3.6 本章小结
第四章 热老化温度对双相不锈钢点蚀性能的影响
4.1 不同温度热老化后不锈钢的组织
4.1.1 核电管道不锈钢的显微组织
4.1.2 2205 双相不锈钢的显微组织
4.1.3 2507 双相不锈钢的显微组织
4.2 相同温度下不同双相不锈钢的点蚀研究
4.2.1 350 ℃下双相不锈钢的极化曲线
4.2.2 350 ℃下双相不锈钢的阻抗分析
4.2.3 450 ℃下双相不锈钢的极化曲线
4.2.4 450 ℃下双相不锈钢的阻抗分析
4.2.5 500 ℃下双相不锈钢的极化曲线
4.2.6 500 ℃下双相不锈钢的阻抗分析
4.3 不同温度下相同双相不锈钢的点蚀研究
4.3.1 在NaCl溶液中双相不锈钢的极化曲线
4.3.2 在NaCl和模拟核电管道的混合溶液中双相不锈钢的极化曲线
4.4 热老化温度及合金成分对点蚀影响的机理
4.4.1 热老化温度对点蚀影响的机理
4.4.2 合金成分对点蚀影响的机理
4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双相不锈钢的发展、特点及其应用[J]. 王刚,郭幼丹,郭雷,余思骞,吴亚平. 科技与创新. 2015(07)
[2]pH值对304不锈钢在3.5%NaCl溶液中点蚀过程的影响[J]. 叶超,杜楠,田文明,赵晴,朱丽. 中国腐蚀与防护学报. 2015(01)
[3]Z3CN20.09M铸造双相钢热老化的调幅分解[J]. 王正品,王富广,刘振亭,要玉宏,石崇哲. 西安工业大学学报. 2013(08)
[4]304不锈钢在3.5%NaCl溶液中的点蚀动力学及机理[J]. 杜楠,田文明,赵晴,陈四兵. 金属学报. 2012(07)
[5]利用SECM技术研究304不锈钢的点蚀行为[J]. 张明明,孟君,黄晓义,路遥. 腐蚀与防护. 2012(06)
[6]表面粗糙度对304不锈钢早期点蚀行为影响的电化学方法[J]. 王梅丰,李光东,杜楠. 失效分析与预防. 2012(02)
[7]镍钛合金在磷酸盐缓冲溶液中的亚稳态点蚀行为[J]. 宋少杰,熊金平,唐聿明,赵旭辉,左禹. 腐蚀与防护. 2010(11)
[8]双相不锈钢的发展及应用综述[J]. 康利梅. 科技广场. 2010(08)
[9]金属材料点蚀形核过程研究进展[J]. 潘莹,张三平,周建龙,李晓刚,萧以德. 装备环境工程. 2010(04)
[10]中国核电发展战略研究[J]. 叶奇蓁. 电网与清洁能源. 2010(01)
博士论文
[1]热老化对核电站一回路铸造双相不锈钢组织和性能的影响[D]. 刘刚.北京科技大学 2018
硕士论文
[1]σ相析出对双相不锈钢点蚀性能影响及其机理[D]. 孙立.安徽工业大学 2017
[2]析出相对2205双相不锈钢点蚀与选择性腐蚀的影响[D]. 孙祺.太原理工大学 2016
[3]双相不锈钢组织变化及腐蚀行为的研究[D]. 李惠.西安建筑科技大学 2015
[4]316L不锈钢点蚀的电化学行为及其影响因素研究[D]. 王威.西南石油大学 2014
[5]化纤PTA装置不锈钢材料腐蚀行为研究[D]. 程姗姗.西安石油大学 2012
[6]核电一回路铸造双相不锈钢热老化机理研究[D]. 加文哲.西安工业大学 2012
[7]焊接及热处理对2205双相不锈钢焊接接头腐蚀行为的影响[D]. 程东亮.江苏科技大学 2012
[8]多个时间常数电化学阻抗谱的参数解析系统[D]. 胡功银.大连理工大学 2000
本文编号：3648035
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 双相不锈钢的简介
1.1.1 双相不锈钢的性能特点
1.1.2 双相不锈钢的分类
1.1.3 双相不锈钢的发展概况
1.2 双相不锈钢的点蚀研究
1.2.1 不锈钢的点蚀机理
1.2.2 不锈钢点蚀的影响因素
1.3 不锈钢的电化学测试方法
1.3.1 极化曲线测试
1.3.2 交流阻抗测试
1.4 研究的背景及内容
1.4.1 研究背景及意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验方案
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.2.1 热老化处理
2.2.2 金相试样制备
2.2.3 腐蚀测试试样制备
2.3 实验主要仪器及试剂
2.4 电化学实验
2.4.1 电化学测试系统
2.4.2 动电位极化曲线
2.4.3 电化学阻抗谱
第三章 热老化时间对核电管道不锈钢点蚀性能的影响
3.1 不同时间热老化后核电管道不锈钢的组织
3.1.1 显微组织结构
3.1.2 铁素体含量
3.2 热老化时间对点蚀的影响
3.2.1 不同时间热老化后的极化曲线
3.2.2 不同时间热老化后的交流阻抗
3.3 测试温度对点蚀的影响
3.3.1 不同测试温度下的极化曲线
3.3.2 不同测试温度下的交流阻抗
3.4 动电位极化曲线测试后的组织形貌
3.4.1 蚀坑尺寸
3.4.2 蚀坑位置
3.5 热老化时间对点蚀的影响机理
3.6 本章小结
第四章 热老化温度对双相不锈钢点蚀性能的影响
4.1 不同温度热老化后不锈钢的组织
4.1.1 核电管道不锈钢的显微组织
4.1.2 2205 双相不锈钢的显微组织
4.1.3 2507 双相不锈钢的显微组织
4.2 相同温度下不同双相不锈钢的点蚀研究
4.2.1 350 ℃下双相不锈钢的极化曲线
4.2.2 350 ℃下双相不锈钢的阻抗分析
4.2.3 450 ℃下双相不锈钢的极化曲线
4.2.4 450 ℃下双相不锈钢的阻抗分析
4.2.5 500 ℃下双相不锈钢的极化曲线
4.2.6 500 ℃下双相不锈钢的阻抗分析
4.3 不同温度下相同双相不锈钢的点蚀研究
4.3.1 在NaCl溶液中双相不锈钢的极化曲线
4.3.2 在NaCl和模拟核电管道的混合溶液中双相不锈钢的极化曲线
4.4 热老化温度及合金成分对点蚀影响的机理
4.4.1 热老化温度对点蚀影响的机理
4.4.2 合金成分对点蚀影响的机理
4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双相不锈钢的发展、特点及其应用[J]. 王刚,郭幼丹,郭雷,余思骞,吴亚平. 科技与创新. 2015(07)
[2]pH值对304不锈钢在3.5%NaCl溶液中点蚀过程的影响[J]. 叶超,杜楠,田文明,赵晴,朱丽. 中国腐蚀与防护学报. 2015(01)
[3]Z3CN20.09M铸造双相钢热老化的调幅分解[J]. 王正品,王富广,刘振亭,要玉宏,石崇哲. 西安工业大学学报. 2013(08)
[4]304不锈钢在3.5%NaCl溶液中的点蚀动力学及机理[J]. 杜楠,田文明,赵晴,陈四兵. 金属学报. 2012(07)
[5]利用SECM技术研究304不锈钢的点蚀行为[J]. 张明明,孟君,黄晓义,路遥. 腐蚀与防护. 2012(06)
[6]表面粗糙度对304不锈钢早期点蚀行为影响的电化学方法[J]. 王梅丰,李光东,杜楠. 失效分析与预防. 2012(02)
[7]镍钛合金在磷酸盐缓冲溶液中的亚稳态点蚀行为[J]. 宋少杰,熊金平,唐聿明,赵旭辉,左禹. 腐蚀与防护. 2010(11)
[8]双相不锈钢的发展及应用综述[J]. 康利梅. 科技广场. 2010(08)
[9]金属材料点蚀形核过程研究进展[J]. 潘莹,张三平,周建龙,李晓刚,萧以德. 装备环境工程. 2010(04)
[10]中国核电发展战略研究[J]. 叶奇蓁. 电网与清洁能源. 2010(01)
博士论文
[1]热老化对核电站一回路铸造双相不锈钢组织和性能的影响[D]. 刘刚.北京科技大学 2018
硕士论文
[1]σ相析出对双相不锈钢点蚀性能影响及其机理[D]. 孙立.安徽工业大学 2017
[2]析出相对2205双相不锈钢点蚀与选择性腐蚀的影响[D]. 孙祺.太原理工大学 2016
[3]双相不锈钢组织变化及腐蚀行为的研究[D]. 李惠.西安建筑科技大学 2015
[4]316L不锈钢点蚀的电化学行为及其影响因素研究[D]. 王威.西南石油大学 2014
[5]化纤PTA装置不锈钢材料腐蚀行为研究[D]. 程姗姗.西安石油大学 2012
[6]核电一回路铸造双相不锈钢热老化机理研究[D]. 加文哲.西安工业大学 2012
[7]焊接及热处理对2205双相不锈钢焊接接头腐蚀行为的影响[D]. 程东亮.江苏科技大学 2012
[8]多个时间常数电化学阻抗谱的参数解析系统[D]. 胡功银.大连理工大学 2000
本文编号：3648035
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