波动应力对X80管线钢在近中性环境中SCC的影响

发布时间：2017-09-12 07:45

  本文关键词：波动应力对X80管线钢在近中性环境中SCC的影响

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【摘要】：以X80管线钢作为研究对象,运用动电位极化的方法研究其在近中性模拟土壤溶液(NS4)中不同p H和波动应力条件下阳极溶解特征。采用慢应变速率拉伸试验研究不同外加电位下X80管线钢的应力腐蚀(SCC)行为。并采用波动应力的循环加载方式,研究了波动应力对X80管线钢裂纹扩展的影响,通过光学显微镜、超景深显微镜和扫描电镜对其断口形貌进行分析,以找出波动应力对X80管线钢SCC机制的影响。动电位极化测试结果表明:X80管线钢在NS4溶液具有活性阳极溶解的特征,阳极过程为多步反应机制,溶液的p H值和波动应力对其阳极反应的机制没有影响。溶液的p H在3-7范围内,随着溶液酸性的增强,阳极溶解电流密度增加。波动应力促进了阳极溶解的过程,加载波动应力后平均腐蚀电流密度提高了66%。慢应变速率试验结果表明:X80管线钢在NS4溶液中具有SCC敏感性。随着外加电位的负移,SCC敏感性逐渐上升,氢脆作用逐渐增强,断口由韧窝逐渐转变为解理形貌,材料的脆性逐渐上升。外加电位为-1200m V时,X80管线钢的敏感性指数最高。波动应力循环加载试验结果表明:X80管线钢在应力未达到屈服应力s?便会产生开裂,在不同波动应力的最大值和应力比下,主要断裂形式均为穿晶断裂,断口以解理形貌为主。
【关键词】：X80管线钢 波动应力 应力腐蚀
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG172.9
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 课题背景及意义7
• 1.2 管线钢的研究现状及趋势7-10
• 1.2.1 X80 管线钢的研究现状8
• 1.2.2 X80 管线钢的化学成分、组织和性能8-10
• 1.3 应力腐蚀对于管线钢的影响10-13
• 1.3.1 应力腐蚀的机理10-11
• 1.3.2 管线钢的应力腐蚀11-13
• 1.4 研究内容、技术路线及创新点13-15
• 1.4.1 研究内容13
• 1.4.2 技术路线13-14
• 1.4.3 创新点14-15
• 第二章 X80 管线钢的电化学极化行为15-25
• 2.1 前言15
• 2.2 试验方法15-20
• 2.2.1 金属电极极化曲线法15-18
• 2.2.2 材料和试样18-19
• 2.2.3 动电位极化测试19-20
• 2.3 试验结果与讨论分析20-24
• 2.3.1 X80 管线钢的电化学极化特征20-21
• 2.3.2 溶液pH值对电化学极化的影响21-23
• 2.3.3 波动应力对电化学极化的影响23-24
• 2.3.4 阳极溶解对SCC过程的影响24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 X80 管线钢的应力腐蚀行为25-37
• 3.1 前言25
• 3.2 试验方法25-28
• 3.2.1 SCC的常见研究方法25-26
• 3.2.2 材料和试样26-27
• 3.2.3 试验过程27-28
• 3.3 试验结果与讨论分析28-36
• 3.3.1 开路电位28
• 3.3.2 SSRT试验结果28-32
• 3.3.3 断口宏观形貌观察32-33
• 3.3.4 断口微观形貌观察33-34
• 3.3.5 分析与讨论34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 波动应力对X80 管线钢的应力腐蚀行为的影响37-44
• 4.1 前言37
• 4.2 试验方法37-39
• 4.2.1 波动载荷慢应变速率试验37
• 4.2.2 材料和试样37-38
• 4.2.3 波动载荷试验过程38-39
• 4.3 试验结果与讨论39-43
• 4.3.1 裂纹形貌观察39-40
• 4.3.2 断口形貌观察40-42
• 4.3.3 分析与讨论42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 结论44-45
• 致谢45-46
• 参考文献46-50
• 攻读硕士学位期间发表的论文50-51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：835980