0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在低浓度NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展规律及机.pdfVIP

维普资讯 (j)2 ／，2 0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在低浓度NaC／1溶液中的 腐蚀疲劳裂纹扩展规律及机理研究 TheL1wandMechanism ofCorrosionFatigueCrackGrowthof0Crl8Ni9 AustenticStainlessSteelinLow ConcentrationNaC1Solution 堕兰兰√周昌玉黄文龙 叮Qp · 南京化工大学化工机械研究所 In thispaper，theeffectsofNaC1concentrationofdflmeNaC1solutionsandloadingfrequencieson corrosion fatigue crack of0Crl8Ni9 austenfic stainless steelare experimentally studied． The macroscopicandmicn~copicsectionsofthecrackareobservedtoanti．isitsoorrosionfmi ecrackgrowth mechanism． 关键词：0Crl8Ni9垦堕! NaC1溶液 星地瘗蒸 规律 机理 乃 rt上 特性及规律，进一步分析阐述其腐蚀疲劳裂纹扩展 1 前言 的机理，为石油化工设备的寿命预测、延寿分析和 现代石油化工设备大多数都承受波动载荷作 失效分析提供依据。 用，如流体介质的湍动 ，外加载荷的波动，经常性 本文之所以选择对ppm数量级 NaC1溶液中的 的开停车，温度、压力波动幅度较大等都将使设备 腐蚀疲劳裂纹扩展特性进行研究，是因为许多化工 承受疲劳载荷，那么疲劳裂纹的萌生和扩展也就在 设各中溶液 (或工作环境)的 cl一浓度都控制在 所难免。而腐蚀性介质的存在又将对其疲劳特性产 ppm数量级范围内 【‘2J，另外据扬子石化公司等单 生显著影响。在惰性介质中，材料存在着疲劳极 位介绍，一般情况下，工程中cl一浓度要求控制在 限，且其疲劳裂纹的萌生寿命约为总体寿命的 5Opm 以下 ，实际工作中的Cl一浓度往往大大超过 帅％；而在腐蚀性介质中，则没有疲劳极限，并且 这个要求，但仍然维持在 ppm数量级 。因此本文 在腐蚀性介质的作用下，疲劳裂纹萌生寿命会大大 也仅在这样较低的NaCI浓度范围内考虑浓度和载 缩短，仅 占总寿命的10％左右。由此可见，在腐 荷频率的影响。 蚀疲劳破坏中，裂纹萌生寿命仅 占总寿命的很小一 部分，其寿命主要是由裂纹的扩展行为所控制。因 2 影响0Crl8Ni9钢腐蚀疲劳裂纹扩展主要因素 此，研究材料的腐蚀疲劳裂纹扩展规律及特性具有 重要的意义。本文以OCrl8ND奥氏体不锈钢 (以 影响腐蚀疲劳裂纹扩展的因素很多，它涉及力 下简称0CrlSNi9钢)这种石油化工设备中的典型 学、冶金学、化学、电化学及环境等诸方面。科学 用钢为研究对象，重点研究其在不同低浓度的 家们通过大量的试验研究发现，加载频率、应力 №cl溶液、不同加载频率下的腐蚀疲劳裂纹扩展 比、波形、试件及构件的几何尺寸、环境介质的成 ·国家 。九五”重点科技攻关项 目 资助 27 ·