阴极极化和应力耦合作用下X80钢氢渗透行为研究

发布时间：2018-12-15 15:49

【摘要】：采用改进的D-S双电解池与慢应变速率拉伸实验机相结合,研究了阴极保护和应力耦合作用下X80钢在3.5%Na Cl+1 g/L Na2S溶液中的氢渗透行为。通过变电位氢渗透实验,分析极化电位对氢渗透行为的影响并得到析氢敏感电位。进行不同应力水平下的恒电位极化氢渗透实验,采用Laplace方程分析氢渗透曲线,计算相关的氢渗透参数。结果表明,在各个应力水平下,随阴极极化电位负移,稳态渗氢电流密度增大,析氢敏感电位负于-1000 m V(vs SCE)。在弹性应变时,氢陷阱密度变小,氢扩散系数增大;进入塑性变形阶段后由于位错产生,氢陷阱密度逐渐升高,氢扩散系数降低;吸附氢浓度与扩散系数呈现相反的变化规律。
[Abstract]:The hydrogen permeation behavior of X80 steel in 3.5%Na Cl 1 g / L Na2S solution under cathodic protection and stress coupling was studied by combining the improved D-S double electrolytic cell with slow strain rate tensile tester. The effect of polarization potential on hydrogen permeation behavior was analyzed by potentiometric hydrogen permeation experiment and the hydrogen evolution sensitive potential was obtained. The hydrogen permeation experiments with constant potential polarization at different stress levels were carried out. The hydrogen permeation curves were analyzed by Laplace equation and the related hydrogen permeation parameters were calculated. The results show that the steady-state hydrogen permeation current density increases with the negative shift of cathode polarization potential at various stress levels, and the hydrogen evolution sensitivity potential is negative at-1000 m V (vs SCE). At elastic strain, the density of hydrogen trap becomes smaller and the diffusion coefficient of hydrogen increases. After entering the plastic deformation stage, the density of hydrogen trap increases gradually and the diffusion coefficient of hydrogen decreases.
【作者单位】： 中国石油大学(华东)机电工程学院;
【基金】：山东省自然科学基金项目(ZR2013EEL023) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(14CX05020A)资助
【分类号】：TG142.1

【参考文献】

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4 陈业新;常庆刚;;20g纯净钢中氢陷阱对氢扩散系数的作用[J];金属学报;2011年05期

【共引文献】

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4 常娥;闫永贵;李庆芬;马力;;阴极极化对921A钢海水中氢脆敏感性的影响[J];中国腐蚀与防护学报;2010年01期

5 秦毅红，赵瑞荣，，黎书华;As（Ⅲ）在酸性氯化物溶液中的阴极极化行为[J];中南工业大学学报;1995年06期

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2 谭伟;;阴极极化条件下316L不锈钢循环应变电极行为及其损伤演变[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年

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3 王远志;16Mn钢在土壤中的腐蚀及阴极极化行为研究[D];中国海洋大学;2004年

本文编号：2380909