海洋环境中残余奥氏体对微纳结构贝氏体钢应力腐蚀开裂行为的影响

作者:张弦; 龚丽; 刘静; 成林; 吴开明
来源:第九届海洋材料与腐蚀防护大会暨第三届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会, 中国山东烟台, 2023-04-22.
DOI:10.26914/c.cnkihy.2023.041334

摘要

采用精细表征方法(SEM/EDS、TEM、XRD、EBSD),电化学测试和慢应变速率拉伸应力腐蚀试验,研究经不同预应变(0.75/1/1.25δs)后,在海洋环境中残余奥氏体对微纳结构贝氏体钢的应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明,随着预应变量的增加,试验钢中残余奥氏体的含量明显下降,发生了应力诱导马氏体相变,提高了钢的屈服强度和抗拉强度。经过预应变后,一方面试验钢发生应力诱导马氏体相变,产生体积膨胀,导致应力集中,增大试验钢表面电化学活性,增加微电偶腐蚀的敏感性;另一方面试验钢位错密度增大,位错堆积的区域基体活性增强,使得试验钢表面活性位点增多,腐蚀反应增强;因此随着预应变载荷量增加,微纳结构贝氏体钢的腐蚀电流密度增大,电化学腐蚀速率增大。慢应变速率拉伸应力腐蚀试验结果表明;随着预应变载荷量增大,试验钢的应力腐蚀敏感性呈先下降后上升的趋势,当预应变载荷量为1δs,试验钢的应力腐蚀敏感性最低。与常规钢相比,预应变钢在拉伸过程中由相变引起的应力集中较少,阳极溶解减弱,应力腐蚀敏感性下降;随着预应变载荷量增大,试验钢的SCC裂纹萌生不仅会受到微电偶腐蚀的影响,还会受到位错堆积和残余微应力的影响,滑移带和位错堆积的基体表面活性高,更容易发生腐蚀,优先溶解形成蚀坑,成为裂纹萌生源,应力腐蚀敏感性增大。

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