本文關(guān)鍵詞：X90管線鋼在土壤模擬溶液中應(yīng)力腐蝕開裂研究

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【摘要】：本文以高強度X90管線鋼為研究對象,通過電化學(xué)實驗、慢應(yīng)變速率拉伸試驗(SSRT)和腐蝕疲勞試驗(CF)等測試手段,對其在近中性pH值NS4土壤模擬溶液中進(jìn)行了應(yīng)力腐蝕開裂研究。對其在近中性環(huán)境中的電化學(xué)行為、應(yīng)力腐蝕(SCC)開裂敏感性、硬化行為以及裂紋開裂行為等進(jìn)行了分析,討論了在該試驗條件下的應(yīng)力腐蝕開裂機理,并對應(yīng)力腐蝕裂紋開裂速率進(jìn)行了定量分析。主要結(jié)論如下:電化學(xué)實驗結(jié)果表明:靜態(tài)下,X90管線鋼表現(xiàn)出明顯的陽極活性溶解特征,開路電位E_(op)=-714mV,腐蝕電位E_(corr)=-743.6mV;動態(tài)下,E_(op)隨著波動載荷次數(shù)N值增大而先增大后持續(xù)減小;N值的增大加速了金屬的陽極溶解過程但抑制了陰極反應(yīng)的過程,在0≤N500次時,總反應(yīng)由陰極還原反應(yīng)主導(dǎo),當(dāng)N≥500次時,則轉(zhuǎn)變?yōu)橛申枠O溶解反應(yīng)所主導(dǎo),總反應(yīng)表現(xiàn)為以離子傳遞電荷為主導(dǎo)的多步反應(yīng)過程。SSRT試驗結(jié)果表明:在試驗條件下SSRT曲線為典型的Round-house型曲線;材料在不同的應(yīng)變區(qū)間存在不同的應(yīng)變硬化指數(shù)n值,總體上母材的n值高于焊縫的,近中性pH值NS4溶液會導(dǎo)致材料的n值下降。管線鋼母材和焊縫對近中性NS4溶液具有明顯的SCC敏感性,且焊縫的敏感性高于母材,主要表現(xiàn)為塑性損失和二次裂紋;試樣表面的點蝕坑具有誘發(fā)和促進(jìn)微裂紋的產(chǎn)生和擴展作用;在空氣中的斷裂機制為韌窩微孔型韌性斷裂,而在近中性NS4溶液中則表現(xiàn)為韌-脆混合型斷裂機制。腐蝕疲勞試驗結(jié)果表明:母材在空氣和近中性溶液環(huán)境中的斷口均呈現(xiàn)脆性斷裂特征,斷面均分布有許多二次裂紋,表現(xiàn)為穿晶和沿晶混合開裂形式,主要以穿晶開裂為主,裂紋開裂屬于陽極溶解和氫脆的混合機制;管線鋼SCC裂紋擴展對近中性溶液環(huán)境具有較高的開裂敏感性,陽極溶解所導(dǎo)致的裂紋擴展速率在整個裂紋擴展過程中貢獻(xiàn)較小;同時,管線鋼在近中性溶液環(huán)境中SCC裂紋擴展速率在近門檻區(qū)可用da/dN=4.14×10~(-9)(?K-6.48)~(1.43)來近似描述,而在裂紋穩(wěn)定擴展區(qū)則可用da/dN=6.80×10~(-10)(?K-8.63)~2來表示。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG178

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1 劉洋;;鋁合金應(yīng)力腐蝕開裂的研究進(jìn)展[J];北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年01期

2 孫方遒;;船舶設(shè)備應(yīng)力腐蝕開裂的探討[J];遼寧高職學(xué)報;2007年02期

3 徐勝;艾志斌;;濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險檢驗技術(shù)[J];石油化工設(shè)計;2008年03期

4 許世山 ,曹慶國;懸臂彎曲試驗方法測定鈦合金在海水中的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性[J];艦船科學(xué)技術(shù);1979年04期

5 黃顯亞;朱祖芳;王得明;肖紀(jì)美;;鈦合金應(yīng)力腐蝕開裂機理的研究[J];中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報;1982年04期

6 James L.Gossett,袁競雄;應(yīng)力腐蝕開裂的防止[J];化工裝備技術(shù);1983年S1期

7 高娃,侯振聲;鈦合金的應(yīng)力腐蝕開裂分析[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;1997年05期

8 蔡志安;李春福;;20鋼在不同介質(zhì)中的硫化物應(yīng)力腐蝕開裂敏感性[J];機械工程材料;2014年01期

9 K.Krist L.Leewis,M.Wilmoff,廖柯熹,方芳,姚安林;天然氣管線應(yīng)力腐蝕開裂機理[J];國外油田工程;2000年12期

10 曾為民,敖建平,金石;干涉配合構(gòu)件的應(yīng)力腐蝕開裂特性[J];南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2000年01期

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1 賈維平;朱自勇;柯偉;韓恩厚;鄭宇禮;;銅雙晶體的應(yīng)力腐蝕開裂行為[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

2 盧志明;高增梁;;16MnR鋼在液氨環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂試驗研究[A];2004年全國化工、石化裝備國產(chǎn)化暨設(shè)備管理技術(shù)交流會會議論文集[C];2004年

3 呂戰(zhàn)鵬;莊子哲雄;陳俊R，

本文編號：1267266