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2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会

召开年：2007
召开地：四川江油
出版时间： 2007-10

主办单位：中国腐蚀与防护学会

会议文集：2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会论文集

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1.油润滑条件下GCr15轴承钢磨损性能研究
- 薛瑞;乔利杰;宿彦京;刘春浩
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：采用油润滑方式，利用UMT－2显微力学测试仪进行了不同载荷和线速度条件下GCr15钢球／GCrl5钢盘的摩擦磨损试验，利用金相显微镜观察磨痕形貌，并分别测出球和盘的磨损量，研究了其磨损率随磨损时间的变化规律。结果表明：在滑动摩擦作用下，GCr15钢的磨损机理主要是磨粒磨损，固体表面产生擦伤或犁沟痕迹是主要表现形式；在同一载荷和线速度的磨损条件下，第1个小时的磨损率最大，第3个小时的磨损率最小。
2.拉伸超载效应对X52管线钢疲劳裂纹扩展的影响
- 陈迎锋;刘文娟;路民旭
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：研究了不同应力比和超载比对X52管线钢疲劳裂纹扩展速率的影响，并对断口形貌进行SEM分析。结果表明恒应力比下，超载比越大，裂纹闭合效应越显著，裂纹扩展的阻滞效应也越明显，超载前后形貌差别越大；恒超载比下，低应力比的裂纹扩展阻滞现象更明显。
3.用原子力显微镜研究不锈钢晶间腐蚀/应力腐蚀开裂机理方法的探讨
- 黄彦良;Curtin University of Technolopgy;Brian Kinsella;Thomas Becker
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：由13Cr可焊马氏体不锈钢(WMSGSS)制造的油气管线由于价格便宜，相对于昂贵的耐腐蚀合金来说是一个很有竞争力的选择。但是实验室实验和现场经历表明13Cr马氏体不锈钢焊接接头热影响区发生了沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)。对于低等级的马氏体不锈钢来说，沿晶应力腐蚀开裂机理被认为是在晶界的碳化物附近存在贫铬区。对于中等和高等级马氏体不锈钢来说，只在实验室实验发现有应力腐蚀开裂。它们的应力腐蚀开裂机理还没有明确，虽然最可能的应力腐蚀开裂机理也被认为和低等级马氏全不锈钢的应力腐蚀开裂机理类似。原子力显微镜(AFM)已开始广泛用于材料显微组织和环境敏感断裂的研究中。高等级马氏体不锈钢焊接接头对晶间腐蚀/应力腐蚀开裂敏感性很有希望由原子力显微镜检测到。在原子力显微镜技术应用于这项研究之前，用由304不锈钢准备的不同敏化度的试样来验确定它的适用性是十分有益的。本文用原子力显微镜研究了不同敏化程度的304不锈钢的晶间腐蚀敏感性并和SEM（scanning electron microscopy）和EDS (energy dispersive spectroscopy)结果进行了对比。
4.非晶态Ni-P合金镀层氢鼓泡和氢致滞后断裂研究
- 周庆军;北京科技大学腐蚀与防护中心;马朝晖;齐慧滨;乔利杰;褚武扬
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：采用电解充氢和微观表面观测等方法研究了化学镀非晶态Ni-P合金镀层氢鼓泡和氢致滞后断裂行为。结果表明，非晶态Ni-P合金镀层在充氢过程中可以形成氢鼓泡，氢鼓泡通过氢向自由体积空穴中扩散形核、长大直至破裂。Ni-P合金镀层在恒载荷条件下动态充氢能发生滞后断裂，氢致滞后断裂门槛断裂应力强度因子KIH/KIC随镀层中可扩散氢浓度的增大而减小，二者之间的定量关系为：KIH/KIC=0.97-0.12lnC0。
5.管线钢高压H2S/CO2环境下的腐蚀研究
- 张雷;丁睿明;杨建炜;路民旭
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：利用高温高压H2S反应釜进行腐蚀模拟试验，研究了X60 钢在高压H2S/CO2共存条件下的腐蚀规律，利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等方法观察和分析了腐蚀产物膜的形貌和组成。在H2S/CO2分压比为1.74、H2S分压0.15~2.0MPa的条件下，X60钢腐蚀过程由H2S 控制，腐蚀产物以硫铁化合物为主。H2S分压较低时腐蚀产物以四方FeS1-X为主，H2S分压2.0MPa时则出现六方FeS、六方Fe1-XS和立方FeS2。疏松的富S腐蚀产物及腐蚀产物末的局部剥落促使高H2S分压时X60钢出现明显局部腐蚀，并使全面腐蚀速率随分压升高先升后降。
6.ZE41镁合金应力腐蚀开裂研究
- 宋仁国;杨芳儿;翁晓红;何望昭
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：采用慢应变速率拉伸（SSRT）试验研究了ZE41镁合金在0.01M NaCl水溶液中的应力腐蚀开裂（SCC）行为。不同厚度的纵、横向光滑拉伸试样在拉伸过程中始终浸泡在腐蚀介质中，应变速率为10-6s-1。结果表明，ZE41镁合金在0.01M NaCl水溶液中对应力腐蚀敏感，且薄试样的应力腐蚀敏感性低于厚试样的应力腐蚀敏感性。此外，纵向试样的应力腐蚀敏感性稍微高于横向试样的应力腐蚀敏感性。镁合金的SCC机理归因于阳极溶解与氢脆的共同作用。
7.氢对钛合金焊接试验件抗拉力的影响
- 戴小琴
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：氢脆问题在钛合金使用中，一直是一个被广泛关注的问题。本课题开展了氢对钛合金焊缝抗拉力影响的试验研究，实验中试验件采用对接，通过人工渗氢，预制不同的氢含量，将含氢试验件管材采用钨极氩弧焊焊接，开展了氢对钛合金对接焊试验件性能影响的试验。经拉伸试验焊接试验件均断在母材，未渗氢母材抗拉力约是渗氢试验件的五倍，渗氢试验件抗拉力受氢的影响明显。
8.Ce-La合金氧化反应特征的热力学研究
- 龚伟平
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：本工作对前人建立的Ce-O、La-O、Ce-La体系相图热力学数据库进行适当的修改，建立了体系相互兼容的热力学模型，重新计算了的Ce-O、La-O、Ce-La三个二元体系相图；再分别采用理想溶体溶液模型和双亚点阵溶体溶液模型描述了Ce2O3-La2O3、CeO2-La2O3两个贋二元体系，获得了它们在整个成分能和温度范围的计算相图，确定了Ce-La-O三元体系可能存在的中间氧化物；然后热力学外推计算了Ce-La-O体系相图，预测CeLa合金随成分不同的氧化反应相结构特点；最后在热力学研究的指导下，设计了不同成份CeLa合金在干燥空气中的氧化动力学实验，并采用X 射线衍射、扫描电镜分析氧化膜及断层形貌、氧化膜物相，精确研究CeLa合金表面气相反应结构特征。
9.试验温度对低合金钢SSC性能的影响
- 王庆国;李艳;朱群星;郑飞;许文妍
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：采用双臂梁法试验研究了温度对低合金钢SSC性能的影响。由于DCB试样中吸附氢含量增加，测量的KISSC值随着试验温度的降低而减小。试验证明低温更易于DCB试样裂纹尖端区域氢的聚集。
10.炼油厂热交换器浮头螺栓开裂失效分析
- 徐宝志;张玉刚;王岚;戚欣
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：锦州石化公司蒸馏车间拔头油系统的初底—常渣换热器H—115，经近两年的正常运行后在2004年装置大修时发现，换热器系统中的浮头螺栓部分发生断裂，为查清该批螺栓的断裂原因，以便采取更有利的措施，避免发生类似的事故，对开裂原因进行了分析并提出防护建议。
11.聚吡咯涂层对1Cr18Ni9Ti不锈钢在通入氢气的盐酸水溶液中腐蚀性能的影响
- 张弢
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：选择十二烷基硫酸钠的吡咯水溶液,采用恒电流电沉积方法在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面合成了稳定的导电聚吡咯(Ppy)涂层,并应用电化学方法研究了涂层对合金在80℃、通入氢气的 0.1mol/lHCl水溶液中腐蚀行为的影响。结果表明：Ppy涂层能有效地抑制基体不锈钢的活性腐蚀,明显地提高基体金属的点蚀电位。涂层本身在1000小时的浸泡以及在-240mVsce下极化4小时过程中没有发生明显的降解。
12.X80管线钢氢致开裂行为的实验研究
- 杨文静;董超芳;刘智勇;李晓刚
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：本文通过电化学充氢的方法研究了X80管线钢在不同浓度硫酸溶液中的氢致开裂 (HIC)行为。增大充氢电流密度，延长充氢时间以及降低充氢溶液的pH值能够促进氢进入X80钢基体。扫描电镜观察表明，X80钢中导致氢致开裂行为的夹杂物主要是铝的氧化物。通过氢渗透试验测量了室温下氢在实验所用X80钢中的有效扩散系数为5.32×10-8cm2/s。对X80钢进行电化学预充氢后进行拉伸试验，实验表明，经电化学充氢后，X80钢的延伸率和面缩率有所下降，表现出了明显的氢致塑性损伤。静态电解充氢试样的断口以韧窝和解理为其主要特征。
13.电化学固态电解质氢传感器的研究
- 王智瑛;乔利杰;宿彦京
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：电化学氢传感器是将待测组分氢气在电极上的电催化反应转换成电信号，从而根据电信号的强弱得出氢气含量的一种测量装置。该装置内部核心部件是膜电极（ Membrane Electrode Assembly ，简称MEA ) ,MEA类似三明治结构，中间为一层质子交换膜、膜两面夹两张多孔性的可导电的碳纸，在膜与碳纸的两边界面上夹有引发电化学反应的催化剂,如碳载铂催化剂。本文以经过预处理的质子交换膜Nafion为固态电解质膜，采用滴涂蒸发制备催化电极和热压成膜的方法研制了固态电解质燃料电池型氢气传感器。传感器组成为：空气（O2）∣质子交换膜 Nafion∣H2（在空气中）。传感器阳极为氢电极，氢气在此被氧化成质子H+，阴极为氧电极，空气中的氧被还原成OH-，然后H+通过电解质膜到达阴极与OH-结合成水从电池中排除，产生的电流则流过负载。考察了传感器电位响应值与氢气浓度之间的关系，通过测绘电位与氢气体积浓度曲线表征传感器性能，致力于研制稳定性好、灵敏度高、安装操作方便的低成本氢传感器，对氢的及时、定量检测，在氢能利用及安全检测方面起到积极作用。
14.ERW管线钢X52、X70沟槽腐蚀的研究
- 邬中华;乔利杰;宿彦京;苗学良;王炜
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：对ERW焊接的管线钢X52和X70沿厚度中线方向切开，分成上下两部分，应用恒电位电化学方法并结合管线钢的显微组织，研究了这上下两部分的沟槽腐蚀性能。试验表明，对于采用模拟正火热处理的管线钢其上下两部分熔合线沟槽腐蚀对基体并不敏感；有明显流线性结构的X52要比无明显流线性结构的X70沟槽腐蚀系数要大。
15.连续柱状晶纯铜的断裂分析
- 邹风雷;高克玮;谢建新
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：采用连续定向凝固方法可以制备具有连续柱状晶组织的纯铜杆坯，这种杆坯具有优良的塑性加工延伸性能和导电性能，将其进行后续低温塑性加工，可制备电车线、高保真导线、超细丝电磁线等。本文采用真空熔炼和氩气保护下的连续定向凝固方法制备出具有连续柱状晶组织的纯铜杆坯，对其进行断口观察、EBSD织构研究，并用扫描电镜动态拉伸分析，从而对其断裂特性进行了研究。结果表明：连续定向凝固的纯铜棒材断口面与拉伸方向接近垂直，滑移变形区变形均匀，出现波纹状滑移带。断裂区形貌呈多角杯形，这是典型的定向凝固组织的断口形貌特征。在整个断裂区存在着大量的等轴韧窝，表明基体有良好的塑性变形能力。EBSD结果表明连续柱状晶中主要是[100]丝织构，晶界主要为小角晶界。扫描电镜原位拉伸观察表明，取向差小的相邻晶粒，几乎所有的滑移线能顺利穿过晶界，且不改变方向，随着变形量的增大，产生多滑移，在滑移系相交处引起了应力集中，从而导致形核开裂。
16.氯离子环境下贝氏体耐候钢腐蚀性能的研究
- 王树涛;高克玮;杨善武;贺信莱
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：本文利用周浸加速腐蚀试验对比研究了贝氏体耐候钢、碳钢以及Cor-Ten钢在3.5mass ％NaCl溶液中的耐腐蚀性能。与碳钢、Cor-Ten钢相比，新开发的贝氏体耐候钢在调整合金元素配比的基础上，通过控制轧制工艺以及后期的热处理工艺，实现了力学性能的提高以及耐蚀性能的改善，其腐蚀速率明显低于碳钢、Cor-Ten钢。X射线衍射表明，三种钢上形成的锈层具有相近的相结构。带有锈层试样的电化学阻抗谱表明，贝氏体耐候钢锈层具有较高的锈层电阻，有效地阻碍了氯离子透过锈层，抑制了进一步的腐蚀，从而表现出优于其它两种钢的耐蚀性。
17.Al-Cu-Mg铝合金在海洋环境中应力腐蚀行为的研究
- 郝雪龙;刘建华;王宗武;李松梅
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：本文对新型航空Al-Cu-Mg合金型材试样在模拟海水环境中进行恒载荷应力拉伸腐蚀试验，并对试样进行了金相观察、扫描电镜及EDS成分分析。结果表明：材料腐蚀断裂时间与拉伸应力值大小成反比；加载的应力水平越小则试样受到的腐蚀也越严重，腐蚀失重越大；在金相观察表明第二相（S相和相）明显破碎，并延挤压方向成行排列；高倍下发现S相（CuAl2Mg）在晶界处析出，使得晶界处为暗褐色，θ相（CuAl2）部分已固溶，腐蚀沿晶界扩展，并在腐蚀产物的作用下形成剥蚀层；断口形貌SEM 观察表现为脆性与韧性相结合的混合断裂特征。
18.油气长输管道泄漏监测及安全预警技术进展
- 董绍华;王联伟
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：泄漏监测和预警技术对于及时预防及发现管道泄漏，减少事故造成的各种损失具有重要作用。本文对国内外最新的管道泄漏监测技术进行了介绍，重点分析了声发射技术、电缆传感器技术、光纤监测技术、实时瞬变模型技术等，对其优缺点及适用范围做了详尽分析，提出了适合中国管道特点的管道泄漏监测技术。
19.J75合金点蚀模拟
- 余勇;潘晓霞;韦力凡;刘晓艰;王彤;谭云;梅军
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：本文通过对J75合金加速腐蚀试验数据进行统计分析，求解出点蚀概率模型参数和点蚀生长动力学参数，建立的点蚀概率模型能较好地模拟微观点蚀存活寿命、宏观点蚀寿命以及点蚀极值深度分布，并讨论了模型的不足与主要影响因素。
20.X70管线钢焊接接头应力腐蚀研究
- 孙齐磊;曹备;吴荫顺
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：采用慢应变速率试验、扫描电镜试验研究了X70管线钢焊接接头拉伸试样在通CO2的J6B溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)敏感性。结果表明断口和柱面SCC裂纹均发生在热影响区 (HAZ)。施加阴极电位时,在试样断口观察到明显的准解理断裂特征,断口和柱面有穿晶SCC裂纹。在自腐蚀电位和阳极电位条件下,SCC敏感性很低。在所研究的电位区间,总体趋势是随电位正向增加,断面收缩率、断裂时间和延伸率增加,而断口部位SCC裂纹平均扩展速率减少、即SCC敏感性降低。并利用显微组织变化和电化学理论分析了焊接接头试样HAZ的SCC机理。
21.H2S应力腐蚀开裂断口分析
- 李艳;王庆国;郑飞;朱群星;许文妍
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：应用扫描电镜对H2S应力腐蚀后的样品断口处进行形貌分析，结果表明试样断口近边缘部分有B类夹杂物存在，氢在夹杂物处聚集，并成为应力集中源和裂纹开裂源，在氢和应力的共同作用下，在夹杂缺陷部位形成氢脆缺陷，造成缺陷部位基体脆化，减少试样有效受力面积，导致裂纹快速扩展、试样早期断裂。
22.试验温度和试样表面对低合金钢抗SSC性能的影响
- 郑飞;朱群星;李艳;王庆国;许文妍
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：通过抗硫化物应力腐蚀拉伸试验，研究了试验温度对低合金钢SSC性能的影响，并分析了试样表面制备和修磨状态对试验结果的影响。结果表明，随着试验温度的提高，低合金钢SSC性能越好，试样表面会由于人工划伤或表面夹杂等缺陷造成试验的失效，试样提前断裂。
23.Monte Carlo法研究LY12CZ铝合金应力腐蚀坑边缘小裂纹萌生条件
- 王景茹;朱立群;张峥
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：用应力腐蚀断裂的临界应力场强度因子KISCC作为小裂纹萌生的判据，用裂纹模拟点蚀坑，并引入点蚀坑之间相互影响系数Mp研究LY12CZ铝合金在3.5%NaCl溶液中点蚀坑边缘小裂纹的萌生条件。采用Monte Carlo法进行多裂纹之间相互干涉效应的模拟，结果表明Mp服从指数分布。利用Mp的均值求得点蚀坑边缘萌生裂纹的临界点蚀坑尺寸，与加速试验观察结果比较接近。
24.泥浆中镀锌层破损汽车钢板腐蚀的电化学腐蚀行为研究
- 张红;杜翠薇;李晓刚;金属腐蚀与防护国家重点实验室;齐慧滨
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：采用稀盐酸溶解的方法人工制备了镀锌层破损面积不同的汽车板试样，在鹰潭泥浆中进行了浸泡试验，与基材和完好镀锌层的汽车板对比，考察了不同试样的整体腐蚀行为。结果表明：镀锌层完整试样的腐蚀速率略高于基板，基板的腐蚀速率最低；双相耦合电极试样的腐蚀主要集中在镀锌层上，而且试样的整体腐蚀失重随镀锌层破损面积的增加而增大。本文通过对暴露在鹰潭泥浆中的复相耦合电极系统进行了电偶腐蚀电位、线性极化、EIS和动态极化等电化学测量研究，进一步揭示了镀锌层破损钢板形成的复相耦合电极系统腐蚀的电化学特性。
25.温度对X65管线钢湿气CO2腐蚀的影响
- 何顺开;张雷;丁工;刘志德;路民旭
- 《2007年全国氢脆与应力腐蚀及工程应用学术研讨会》 | 2007年
摘要：利用高温高压冷凝反应釜模拟管道湿气腐蚀环境，研究了湿气温度、环境温度及冷凝液膜状态对X65 管线钢湿气CO2腐蚀的影响。随着湿气温度的升高，CO2腐蚀速率增大。湿气温度、环境温度、温差、气体流速均会对冷凝液膜的厚度、冷凝速率、液膜的温度产生影响。当湿气温度和液膜温度均较低时，腐蚀受电化学活化控制而速率较低。当湿气温度较高时，腐蚀速率随液膜厚度、冷凝速率和液膜温度的增加而增大。但当湿气温度更高或液膜更厚时，致密腐蚀产物膜更易形成而使腐蚀速率下降。