冷变形304不锈钢高温腐蚀性能研究

发布时间：2021-10-16 18:58

　　通过慢应变速率拉伸试验、应力腐蚀裂纹扩展速率测量试验及高温电化学试验研究在模拟压水堆一回路水环境中,溶解氧、氯离子和冷变形程度对304不锈钢应力腐蚀敏感性的影响。试验结果表明:溶解氧和氯离子都会提高304不锈钢应力腐蚀敏感性,冷变形程度的增加将加快应力腐蚀裂纹扩展速率。此外,冷变形对表面氧化膜的电化学性质影响不明显,但溶解氧将提高氧化膜的电化学阻抗。采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对断裂截面及表面氧化膜进行分析,发现明显的沿晶与穿晶开裂形貌。并以材料表面氧化膜为基础建立应力腐蚀裂纹萌生、开裂和扩展的演化模型,深入研究应力腐蚀开裂机理。在萌生和开裂阶段,冷变形、溶解氧及氯离子的存在将使得表面氧化膜容易破裂,加速裂纹成长。在扩展阶段,冷变形将作用于裂纹尖端区域,增加塑性区的应变梯度;溶解氧将在裂缝中被消耗,形成腐蚀电位梯度;氯离子将在裂纹尖端聚集,加快尖端氧化膜的破裂,最终加速应力腐蚀开裂。 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

00合金蒸汽发生器传热管上的应力腐蚀开裂[3]

上海交通大学硕士学位论文包壳减薄最终引发破裂。几年来，较好的抗 GC 锆合金一直。Ni 基合金 SG 传热管的 GC 现象。这种管会释放 Ni 元素具有放射性的元素 Co，从而增加放射性剂量率。反应堆将 GC。碳钢给水管道的 GC 将危害蒸汽发生器，引起性能与以通过水化学的调节来减轻 GC 的危害[3]。 是根据德国已报道的在 1968 年至 2001 年中所有 PWR 中发状图，从中可以发现在压水堆中 SCC 是发生最为频繁的一与表面均匀腐蚀[2]。因此本课题将着重研究 SCC 这种腐蚀

虽然裂纹尖端溶液水化学与局部材料成分非常重要，但没有理论基础来发展这种再钝化反应，因此主要依靠于再钝化反应的测量，如Andresen和Ford[8,9]及 Shoji[10]等研究者的工作。由于再钝化反应一般遵循幂律衰减规律(指数为 n)，因此 S/FR/O 模型从应变周期性(氧化膜破裂)和再钝化反应中提取出简单的公式：ntttii 00(1-1) nctnfntnitzFMV 100(1-2)ntctV A (1-3)从晶粒内的特殊滑移面，特殊晶粒与晶界反应及与时间的演变来看，形变行为非常复杂且具有高度不均匀性，因此还没开发出关于直接在线测量裂纹尖端应变速率的方法。而考虑到工程/宏观应力源，开发了关于应力强度因子(K)、应力强度因子幅度(△K)，频率和外加应变速率(慢应变速率拉伸)的方法。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高温水中氯离子对316L不锈钢应力腐蚀裂纹扩展速率的影响[J]. 陆辉,杜东海,陈凯,张乐福.  原子能科学技术. 2015(10)
[2]高温水中溶解氧对不锈钢堆焊层SCC性能的影响[J]. 陆辉,杜东海,陈凯,沈朝,张乐福,唐睿.  腐蚀与防护. 2015(06)
[3]直流电压降法测量核电结构材料在空气中的疲劳裂纹扩展速率[J]. 杜东海,陈凯,余论,张乐福,石秀强,徐雪莲.  原子能科学技术. 2014(08)



本文编号：3440332