【摘 要】
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随着海洋资源开发的不断深入,尤其是对南海及远海等复杂恶劣海洋环境下的资源开采加剧,海洋工程对高强钢的需求量将不断扩大,高强钢的强度不断提升[1],但由于海洋大气环境具有高湿度、高盐雾、干湿交替等特殊性,高强钢腐蚀问题,尤其是应力腐蚀开裂(SCC)问题也随之大量发生,限制了海洋工程的发展,已成为关注的焦点[2-3].目前,690MPa级高强钢是应用于海洋平台结构中强度级别最高的低碳贝氏体结构钢,然而
【机 构】
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北京科技大学腐蚀与防护中心,北京100083;国网智能电网研究院,北京102211 北京科技大学腐
【出 处】
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第八届全国腐蚀大会暨第217场中国工程科技论坛
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随着海洋资源开发的不断深入,尤其是对南海及远海等复杂恶劣海洋环境下的资源开采加剧,海洋工程对高强钢的需求量将不断扩大,高强钢的强度不断提升[1],但由于海洋大气环境具有高湿度、高盐雾、干湿交替等特殊性,高强钢腐蚀问题,尤其是应力腐蚀开裂(SCC)问题也随之大量发生,限制了海洋工程的发展,已成为关注的焦点[2-3].目前,690MPa级高强钢是应用于海洋平台结构中强度级别最高的低碳贝氏体结构钢,然而这种结构钢在海洋环境下会发生腐蚀和SCC等问题,造成较大的安全隐患,但是目前对海洋环境中690MPa级低碳贝氏体钢SCC行为并没有清楚的认识,Cl-浓度对其SCC的机理的影响也没有深入研究.本研究利用电化学测量技术及建立模拟海洋干湿交替环境下的恒载荷SCC试验方法,对模拟海洋干湿交替环境中Cl-对E690高强钢的电化学腐蚀行为及SCC敏感性、机理及裂纹扩展方式的影响进行研究.结果表明：模拟海洋干湿交替环境中,不同Cl-浓度下E690高强钢都有明显的SCC现象发生,Cl-浓度对E690钢腐蚀电化学和SCC行为具有重要影响,Cl-浓度增大,SCC敏感性先增加,后减少,再增加,NaCl浓度为3.5％时SCC敏感性相对最高.SCC机理为阳极溶解为主,氢脆为辅的混合控制机制,裂纹扩展模式为典型的穿晶扩展.不同Cl-浓度下,E690钢腐蚀产物都以Fe3O4为主,并伴有α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、FeOCl等.锈层的结构和种类对E690钢SCC敏感性有很大影响,Cr促进了锈层致密化,降低了材料均匀腐蚀.腐蚀产物的富集,尤其是致密化程度提高,加之Cl-在腐蚀产物内层的富集,导致局部阳极溶解作用加强,同时促进了锈层下的点蚀底部及裂纹尖端的析氢作用,SCC敏感性升高.
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