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采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸(SSRT)试验和SEM形貌分析等方法,研究了外加电位对X80钢在南雄土壤模拟溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响.结果表明,在不同外加电位下,X80钢在土壤模拟溶液中呈现出不同的SCC敏感性.在-550 mV(SCE,下同)阳极电位下,X80钢的阳极溶解抑制了其SCC的发生；在自腐蚀电位Ecorr(约-720 mY)下,X80钢SCC行为呈现出受阳极溶解和氢脆混合控制的机制；在-850 mV阴极电位下,阴极保护抑制了X80钢SCC的发生；而在-1 000 mV和-1 150 mV阴极电位下,氢脆在X80钢SCC过程中占重要作用.

关键词: X80钢 , 应力腐蚀破裂(SCC) , 模拟土壤溶液 , 外加电位

X80管线钢在模拟樟树土壤溶液中的应力腐蚀敏感性

孟旭 , 俞宏英 , 程远 , 孙冬柏

机械工程材料

以X80管线钢为研究对象，以模拟江西樟树土壤溶液为试验环境，研究了外加电位、应变速率以及这二者的交互作用对X80管线钢应力腐蚀敏感性的影响。结果表明：在中等应变速率和阴极电位下试验钢对应力腐蚀开裂（SCC）非常敏感；在阳极电位条件下，应变速率所引起的物质交换对SCC过程影响不大，SCC敏感性较低；在阴极电位区，试验钢上发生析氢反应，在中等应变速率下，本体溶液与裂纹内部溶液及裂纹内部溶液与裂纹尖端金属原子的交换充足，试验钢发生氢致开裂的倾向增加，SCC敏感性更高。

关键词: X80管线钢 , 应力腐蚀开裂 , 外加电位 , 应变速率

不同外加电位下X80管线钢在近中性pH溶液环境中的裂纹扩展行为研究

李琼 , 刘智勇 , 杜翠薇 , 李晓刚 , 刘然克

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.03.005

目的：研究不同外加电位下,X80管线钢在近中性pH溶液环境中的裂纹扩展行为。方法对X80管线钢紧凑拉伸试样进行近中性pH溶液环境中的循环加载试验,利用拍摄装置记录不同循环次数下的裂纹长度,并利用扫描电镜( SEM)观察裂纹扩展面上的微观形貌。研究不同外加电位下,X80钢在近中性pH溶液环境中的裂纹扩展速率,分析其裂纹扩展规律。结果在开路条件下,循环加载755次时,裂纹扩展4.6 mm后失稳断裂；在外加电位为-775 mV(vs. SCE)的条件下,循环加载671次时,裂纹扩展3.677 mm后失稳断裂；在外加电位为-1125 mV( vs. SCE)的条件下,循环加载625次时,裂纹扩展3.882 mm后失稳断裂。结论在开路电位和弱阴极电位下,裂纹扩展受到阳极溶解机制和氢脆机制的混合控制,以阳极溶解机制为主,裂纹扩展速率均较低；随着外加电位降低,裂纹扩展机制逐渐过渡为主要受氢致开裂作用控制,裂纹扩展速率显著增加。

关键词: X80管线钢 , 外加电位 , 近中性pH , 裂纹扩展

库尔勒土壤模拟溶液中X80钢焊接接头的应力腐蚀开裂行为

谢飞 , 王丹 , 吴明 , 宋嘉良

材料热处理学报

利用动电位扫描技术和慢应变速率拉伸试验(SSRT)以及扫描电子显微镜(SEM)研究了库尔勒土壤模拟溶液中不同外加阴极电位下X80管线钢焊接接头的应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明:阴极电位对X80钢焊接接头处的SCC敏感性影响较为明显.拉伸试样全部断裂在焊缝或热影响区.在Eco.下,金属表面裂纹萌生于点蚀坑,试样开裂为阳极溶解机制.当外加电位为-800 mV至-900 mV时,金属处于阴极保护电位区,此时金属的SCC敏感性较低,其开裂机制为阳极溶解和氢致开裂混合机制.当外加电位小于等于-950 mV时,外加电位越低,材料的SCC敏感性越大,此时金属SCC行为表现为氢脆机制.

关键词: X80钢 , 焊接接头 , 外加电位 , 应力腐蚀开裂

X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀裂纹扩展行为机理^*

刘智勇 , 李宗书 , 湛小琳 , 皇甫文珠 , 杜翠薇 , 李晓刚

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00548

采用电化学极化曲线测试、EIS测试、裂纹扩展实验和SEM分析研究了X80管线钢在鹰潭土壤溶液环境下的应力腐蚀开裂(SCC)裂纹扩展行为及机理. 结果表明, X80管线钢在酸性土壤环境中的裂纹扩展速率随着外加电位的降低呈现增加趋势, 相较于开路电位下的裂纹扩展, 在裂纹扩展初期, -850 mV下裂纹扩展速率较大, 而在裂纹快速扩展阶段, 过保护电位-1200 mV下裂纹扩展速率更大; 同时X80管线钢在酸性土壤环境中的SCC裂纹扩展机制也随着施加外加电位的不同而改变, 在外加电位高于-930 mV时为阳极溶解与氢脆的混合机制, 负于-930 mV时则为氢脆机制.

关键词: X80管线钢 , 外加电位 , 应力腐蚀开裂 , 裂纹扩展

外加电位对X80钢及其焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中SCC行为的影响

陈旭 , 吴明 , 何川 , 肖军

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00102

采用动电位扫描技术和慢应变速率拉伸实验研究了X80钢及其焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为,并利用扫描电镜观察了不同外加电位下的断口形貌.结果表明,X80管线钢及其焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中的极化曲线具有典型的活性溶解特征.阳极极化及自腐蚀电位下,裂纹萌生于点蚀坑及夹杂物处,X80钢及其焊缝的开裂机制为阳极溶解;外加电位为-900 mV(vs SCE)时,母材处于阴极保护状态,应力腐蚀敏感性较低,而焊缝的应力腐蚀敏感性明显增加;当外加电位负移至-1200 mV(vs SCE),母材和焊缝均表现出较高的SCC敏感性,其开裂机制为氢和应力协同作用下的氢致开裂.相同电位下,焊缝的应力腐蚀敏感性高于母材,其断裂位置多在热影响区,这是由焊接过程中产生的冶金相变和残余应力造成的.

关键词: X80管线钢 , 焊缝 , 土壤模拟溶液 , 外加电位 , 应力腐蚀开裂

X80管线钢高pH应力腐蚀开裂机制与电位的关系

范林 , 刘智勇 , 杜翠薇 , 李晓刚

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00744

采用慢应变速率拉伸实验和恒电位浸泡实验,分析了不同电位下X80管线钢在高pH环境中的应力腐蚀开裂(SCC)行为和机制.结合不同扫描速率下的动电位极化曲线的测量,从热力学角度对SCC的敏感电位区间进行了划分.在综合考虑材料的最大断裂强度和面缩率损失的前提下,提出了评价SCC敏感性的综合指标IΣ,并将适用于酸性土壤模拟溶液中的SCC敏感性判据拓展到高pH环境中对其进行了验证.结果表明,X80钢在本实验溶液中的SCC敏感电位区间可以划分为:-600--569 mV,受阳极溶解(AD)机制控制,沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)较为敏感,铁素体晶界优先溶解；在开路电位Eocp--600 mV,SCC敏感性最低,以点蚀的发生和发展为特征,单纯的AD机制不会导致显著的穿晶应力腐蚀开裂(TGSCC)敏感性；在析氢电位-1046 mV Eocp,在AD和氢脆(HE)机制的共同作用下,X80钢的SCC敏感性最高,裂纹以TGSCC的形式扩展,点蚀对TGSCC裂纹的萌生和扩展起到关键作用；低于-1046 mV,X80钢在HE的作用下断裂,表现出较高的脆性.经计算验证,采用I∑作为评价SCC敏感性的指标是可行的.

关键词: X80管线钢 , 应力腐蚀开裂 , 高pH环境 , 外加电位 , 评价方法

X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀裂纹扩展行为机理

刘智勇 , 李宗书 , 湛小琳 , 皇甫文珠 , 杜翠薇 , 李晓刚

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00548

采用电化学极化曲线测试、EIS测试、裂纹扩展实验和SEM分析研究了X80管线钢在鹰潭土壤溶液环境下的应力腐蚀开裂(SCC)裂纹扩展行为及机理.结果表明,X80管线钢在酸性土壤环境中的裂纹扩展速率随着外加电位的降低呈现增加趋势,相较于开路电位下的裂纹扩展,在裂纹扩展初期,-850 mV下裂纹扩展速率较大,而在裂纹快速扩展阶段,过保护电位-1200 mV下裂纹扩展速率更大;同时X80管线钢在酸性土壤环境中的SCC裂纹扩展机制也随着施加外加电位的不同而改变,在外加电位高于-930 mV时为阳极溶解与氢脆的混合机制,负于-930 mV时则为氢脆机制.

关键词: X80管线钢 , 外加电位 , 应力腐蚀开裂 , 裂纹扩展

外加电位对C110钢抗硫化物应力开裂及氢渗透行为的影响

赵国仙 , 李婷 , 谢俊峰 , 吕祥鸿 , 薛艳 , 钟强

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201705003

通过C110钢的硫化物应力开裂试验和氢渗透试验,研究了外加电位对C110钢抗硫化物应力开裂及氢渗透行为的影响,并对其开裂机制进行了探讨.结果表明:当加载应力为C110钢屈服强度的85%、未外加电位时,C110钢通过了NACE TM 0177-2016标准A法检测,具有良好的抗硫化物应力开裂性能,而外加-100 mV和+100 mV电位(相对于开路电位)时,C110钢试样发生了断裂,硫化物应力开裂敏感性增强;外加阳极电位时,开裂机制与阳极溶解有关;外加阴极电位时,开裂机制与阴极析氢有关;随着外加阴极电位的增大,稳态氢渗透电流密度增大,次表面氢浓度增大,硫化物应力开裂的敏感性增强.

关键词: C110钢 , 硫化物应力开裂 , 氢渗透 , 外加电位