C型环试样应力腐蚀开裂的电化学噪声研究

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1、摘要在核电工业中，304奥氏体不锈钢和800镍基合金由于具有良好的力学性能和耐腐蚀性能而得到广泛的应用，但304不锈钢和800镍基合金在服役过程中会出现应力腐蚀开裂(SCC)，其原因是由于核电站蒸汽发生器传热管二回路的循环水中混入的杂质造成传热管的局部介质环境为高温碱性，在此环境下304奥氏体不锈钢和800镍基合金易于发生应力腐蚀开裂。由于SCC发生突然且危害严重，促使人们对其诱发原因和破裂规律进行深入的探讨。目前关于SCC的影响因素和防护措施等方面进行了大量的研究，但在SCC监检测方面的研究还很少。近10年来，电化学噪声(EN)测试技术已逐渐成为

2、腐蚀研究，特别是局部腐蚀研究的重要手段之一。本文针对核电用材料304奥氏体不锈钢和800镍基合金经常出现的应力腐蚀开裂现象，应用电化学噪声技术对其进行研究。并取得了一些有意义的成果。首先针对C型环试样的特点及其加载方式，设计了既能进行应力腐蚀实验又能进行电化学噪声测试的电解池装置，该装置的特点为无需对C型环试样进行封样处理，能有效控制工作面积，拆卸方便，并能在高温下进行应力腐蚀实验。在100℃的50％NaOH溶液中，利用该电解池装置对304奥氏体不锈钢进行了应力腐蚀实验并测试了电位噪声。结果表明，利用电化学噪声技术可以判断出材料发生局部腐蚀的时问。

3、另外，对不同腐蚀状态的C型环试样，在不同的介质环境中，利用电化学噪声技术进行检测，分析表明从电位噪声和电流噪声的时域谱，频域谱及提取的参数可以定性地判断材料的腐蚀速率和腐蚀类型。关键词：电化学噪声；应力腐蚀开裂；304不锈钢；800镍基合金；电解池ABSTRACT304austeniticstainlesssteeland800Nickle-basedalloyshavebeenappliedextensivelyowningtohavegoodmechanicalpropertiesandcorrosionresistance，buttheywi

4、lloccurstresscorrosioncrackinginservice．ThereasonforthisiSthatmediaenvironmentofheattransferpipeisinhightemperaturealkalescencecausedbyimpurityenteringcirculatingwaterofheattransferpipetwoloopinsteamgeneratorofnuclearpowerplant．Undertheseconditions，304austeniticstainlesssteela

5、nd800Nickle-basedalloysarepronetoengenderSCC．BecauseSCCoccursabruptlyandcanbringdisasterconsequence，moreandmorescientificresearcherscommitthemselvestostudyinducecauseandcrackinglawofSCC．SofarSCClawandinfluencingfactorhavebeeninvestigatedwidely,butverylittleworkonSCCinspection／

6、detectionaredone．Inrecent10years，measuretechniqueofelectrochemicalnoisehasgraduallybecomeoneoftheimportantmeansoflocalcorrosionfield．Thispaperisderectedagainst304austeniticstainlessand800Nickle—basedalloysfornuclearelectricityoccurringSCC，someshallowstudiesaredoneusingexperime

7、ntalmethodandanalyticalmethodofelectrochemicalnoisetechniqueandsomesignificativeachievementaregained．Inthepaper,electrolyticcellsettingusedtocarrythroughSCCexperimentandelectrochemicaltestingwasdesigned．Thecharacteristicofthesettingasfollows，firstly,itdoeswithoutenvelopingCrin

8、gspecimen；secondly,itcancontroleffectivelyworkingareaofworkin