氢气环境下2205双相不锈钢的氢致开裂研究_陈兴阳.pdf
《氢气环境下2205双相不锈钢的氢致开裂研究_陈兴阳.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《氢气环境下2205双相不锈钢的氢致开裂研究_陈兴阳.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 氢气环境下 双相不锈钢的氢致开裂研究陈兴阳,马琳琳,赵峰霆,王锋淮,谢浩平(浙江省特种设备科学研究院,浙江 杭州;浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室,浙江 杭州)摘 要 为了研究氢气环境下双相不锈钢疲劳裂纹萌生和扩展的影响规律,建立氢气环境下双相不锈钢疲劳应变组织演化氢致开裂之间的关联机制,在 氢气和 氮气 种环境中对 双相不锈钢试样进行了慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展速率试验。结果表明:在氢气环境下,双相不锈钢在慢应变速率拉伸过程中的氢脆敏感性不高,而在疲劳过程中氢脆现象显著,氢气环境下 双相不锈钢的疲劳裂纹扩展速率比氮气环境中的快 倍;氢气能够促进 双向不锈钢疲劳裂纹尖端周围组织的局
2、部塑性变形,并进一步导致氢致开裂。在氢气环境下 双相不锈钢疲劳变形过程中,不同的相结构其氢致开裂机理也不同,铁素体相容易形成河流状花样断口形貌(解理断口),而奥氏体相断口形貌多呈现平行的滑移带特征,奥氏体相在铁素体相的解理开裂过程中对裂纹具有阻碍作用。关键词 双相不锈钢;氢致开裂;疲劳裂纹;滑移带中图分类号 文献标识码 :文章编号(),(,;,):,(),:;收稿日期 通信作者 陈兴阳(),博士,高级工程师,主要从事承压设备的检验检测与安全评估研究,电话:,:前 言双相不锈钢具有出色的抗腐蚀性能和较高的机械强度,该材料通常用于能源、船舶、石化以及石油和天然气等要求苛刻的行业中,。大多数铁素体和
3、奥氏体双相钢具有良好的电化学性能,这主要是由于在两相组织中,铁素体和奥氏体之间存在协同作用。但是,双相不锈钢在有氢存在的情况下,例如在阴极保护下或氢 气 环 境 中,会 引 发 氢 脆()或 氢 致 开 裂(),。等研究了双相不锈钢氢致裂纹萌生和扩展的机制,结果表明氢致开裂过程中裂纹扩展的路径不连续,而奥氏体能够阻碍疲劳裂纹的扩展,由于氢能够促进奥氏体局部塑性,即氢能够促进奥氏体的平面滑移,其断裂形貌特征在奥氏体中表现为脆性 小平面或类似滑移台阶的条纹,而在铁素体中则表现为河流状的凹凸脆性断口。等利用电化学充氢和氢微观印刷等方法研究了 双相不锈钢,发现慢应变速率拉伸断裂试样中,表面裂纹和内部裂
4、纹主要出现在 双相不锈钢的铁素体相中。预充氢试样的断口在铁素体相中为小平面解理断裂,而在奥氏体相中断裂模式由与塑性变形相关的解理断裂占主导。等研究了双相不锈钢在低周疲劳和高周疲劳过程中的损伤演变,并采用、和 分析了微裂纹的萌生和扩展,研究发现双相不锈钢在低周疲劳期间,微裂纹容易在铁素体相,或者在晶粒内具有最高 因子的滑移面,或者aa晶界处萌生,随后微裂纹在具有最高 因子的铁素体或奥氏体晶粒中发生进一步扩展;而在高周疲劳循环中,双相不锈钢疲劳裂纹通常通过奥氏体中滑移带的形成开始,随后在 边界或 边界与奥氏体滑移带的交叉点开始萌生。另外发现,双相不锈钢相界能够有效阻碍疲劳裂纹的扩展。由此可见,双相
5、不锈钢中的不同相结构在临氢环境中的氢致开裂有着完全不同的作用机制,虽然人们利用充氢方法对双相不锈钢氢致开裂进行了研究,然而目前关于在氢气环境中裂纹尖端不同组织对双相不锈钢氢致裂纹萌生和扩展的影响研究甚少。为此,本工作研究了在 氢气和氮气环境下 双相不锈钢不同相结构对氢致开裂的作用与影响。试 验试验采用 双相不锈钢钢板,其化学成分(质量分数,)如下:,余量。双相不锈钢管钢板经过加工制成金相试样、圆棒拉伸和紧凑拉伸()试样,其尺寸如图 所示。金相试样经过砂纸研磨和金刚石抛光后腐蚀,腐蚀剂采用 盐酸、偏重亚硫酸钾和 的混合溶液。图 为 双相不锈钢金相显微组织图,由其金相显微组织图可以看出,双相不锈钢
6、组织为铁素体和奥氏体两相,其中亮色区域组织为奥氏体(),深色区域组织为铁素体(),奥氏体相与铁素体相组织比例约为 ,奥氏体主要呈条状、块状分布。慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展速率试验采用 万能疲劳试验机,试样机上装配有高压环境箱。慢应变速率拉伸试验在室温 氮气或 图 圆棒拉伸试样和 试样尺寸 图 双相不锈钢金相显微组织 氢气中以 的应变速率进行试验;疲劳裂纹扩展速率在室温 氮气或 氢气中采用恒力法进行试验,其中应力幅 ,应力比 ,试验频率 。试验采用的氮气和氢气纯度为。双相不锈钢的金相组织和圆棒拉伸试样及 试样的断口形貌分别采用 型光学显微镜和 型扫描电子显微镜()进行观察。结果与讨论图 为 和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氢气 环境 2205 不锈钢 开裂 研究 陈兴阳
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。