压力容器常用钢16MnR和316L不锈钢在含硫和Cl介质中的腐蚀试验研究

摘要

该文采用均匀设计方法合理安排试验介质浓度水平,采用慢应变速率试验方法,修正了原计算16MnR钢在含硫化氢和氯离子介质中的敏感性指数的方程,得出了起始的敏感性硫化氢浓度,并探讨了其它影响因素.考虑了不同的硫化氢浓度、氯离子含量以及pH值和温度对316L奥氏体不锈钢在含硫化氢和氯离子介质中应力腐蚀开裂的综合影响,并采用均匀设计软件包对计算316L奥氏不锈钢敏感性指数的F(A)、F(δ)和F(T)进行了回归处理,分析得出了用慢拉伸应力应变下的曲线面积比F(A)评定316L奥氏体不锈钢敏感性较为合适,同时给出了估算公式.该文结合316L钢慢拉伸腐蚀断裂试样断口的扫描电镜分析和断口能谱分析,研究了硫化氢浓度、氯离子含量、温度和pH值对316L奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂的影响.该文还研究了挂片试验研究.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章引言

第二章应力腐蚀的理论及研究现状

第一节碳钢和低合金钢在含硫化氢介质中的应力腐蚀

1.1应力腐蚀机理

1.2应力腐蚀影响因素

第二节不锈钢在含氯离子介质中的腐蚀

2.1概述

2.2腐蚀机理

2.3影响腐蚀的因素

第三节应力腐蚀试验方法

3.1应力腐蚀试验方法概述

3.2经典SCC试验方法

3.3断裂力学法

3.4慢应变速率法

3.5电化学方法

第四节存在的问题及本文的目的

第三章慢拉伸试验

第一节概述

第二节16MnR钢慢拉伸试验

2.1试验设计

2.2试验数据记录及结果

2.3试验结果分析

2.4小结

第三节316L钢的慢拉伸试验

3.1试验安排

3.2试验结果及敏感指数回归

3.3试样断口金相分析和能谱分析

3.4小结

第四章现场挂片试验

第一节概述

第二节试样腐蚀状况研究

2.1拉伸试样

2.2冲击试样

2.3均匀腐蚀试样

2.4 U形弯曲试样

2.5 C形环腐蚀试样

2.6恒位移降K(WOL)试样

2.7小结

第五章主要结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

致谢

附录1 316L不锈钢回归曲线图

附录2慢拉伸试验数据

附录3拉伸试样的试验结果

附录4冲击试样的冲击功

附录5均匀腐蚀试样的平均腐蚀失重速率

附录6均匀腐蚀速率汇总

附录7 U形弯曲试样编号、初试状态和所在设备

附录8 C形环试样的编号、腐蚀时间、初试状态和所在设备