模拟海水环境下奥氏体不锈钢的应力腐蚀试验研究

摘要

应用恒位移应力腐蚀试验，研究奥氏体不锈钢在海水Cl环境下的应力腐蚀性能。试验材料为0Cr18Ni10Ti(321)材料，设定质量分数分别为3.5％、15％和26.5％的NaCl溶液来模拟海水以及海水浓缩环境。在施加初始应力强度因子K1为35MPa√m～60MPa√m的条件下，表面裂纹平均扩展速率在3.34×10 9 mm/s～1.31×10 8 mm/s之间，裂纹孕育期为792～1752h甚至更高。裂纹扩展速率受溶液浓度在3.5％以上变化的影响不大，裂纹孕育期受施加初始应力强度因子K1值的影响，更高的K1值下，裂纹孕育期更短。试样沿裂纹的机械拉断断面上，呈现明显的预制疲劳裂纹区、应力腐蚀裂纹扩展区及韧断区交接的形貌。