主要围绕国家重大工程建设中突出的材料的应力腐蚀和腐蚀疲劳问题部署研究力量,包括:

 

核电关键材料

目前开展的973项目和即将启动的重大专项将就国产的核电站主管道材料、蒸汽发生器管进行细致的力学化学交互作用研究,解决大型先进压水堆AP1000国产化材料环境相容性问题。

 

 

690合金管在插管过程中不可避免有表面划伤。划伤是导致应力腐蚀开裂的主要位置。从划伤截面EBSD形貌可以看出,划伤变形使划伤处的晶粒细化;TEM形貌也证实了划伤使晶粒纳米化。经高温高压水浸泡后,在划伤底部的压应力区出现了沿晶应力腐蚀裂纹,初步认为是氧化物楔形力导致局部拉应力造成的宏观压应力区出现应力腐蚀开裂。

 

      

 

模拟一回路高温高压水中浸泡后690合金表面和截面形貌。发现大的尖晶石颗粒沉积在690合金表面氧化物上;690合金有内氧化和外氧化特征,外氧化物为富镍的纳米针状氧化物;内氧化是颗粒状富镍氧化物。

 

 

长输管线钢的土壤应力腐蚀

主要针对西气东输管线,研究X70、和更高级别的X80和X100在我国土壤条件下的应力腐蚀机制,研究剥离涂层下微区电化学条件对管线钢土壤应力腐蚀的影响

 

 

图 a)铱/氧化铱pH电极、Ag/AgCl电极及鲁金毛细管组成的复合微电极示意图;    b)模拟管线涂层剥离缝隙的装置示意图

 

 

新疆土壤溶液中缝口施加阴极保护电位-850 mVSCE时,缝隙内不同深度处的局部电位随时间的变化逐渐趋于稳定(a);溶液pH随时间的变化逐渐趋于近中性

 

    

 

国产X70钢在新疆土壤溶液的裂纹萌生和穿晶应力腐蚀开裂

 

抗硫化氢/二氧化碳腐蚀材料

拥有300平米的硫化氢实验室,主要将针对含硫气田使用的材料和环境条件,研究现有材料的硫化氢/二氧化碳、氯离子和元素硫腐蚀和应力腐蚀影响机制,为进一步开发耐硫化氢/二氧化碳材料奠定基础。

 

 

中温回火处理的碳钢在湿硫化氢中的应力腐蚀

 

 

耐海洋腐蚀结构材料

主要针对海洋结构材料,研究在飞溅区的特殊的腐蚀、腐蚀疲劳机制。

 

    

 

有限元分析点蚀坑应力场和应变场的交互作用(横向为加载方向)

 

 

循环应力作用下海洋平台用钢A537钢的点蚀生长各向异性,垂直于载荷方向生长快

 

 

电子材料

主要开展了无铅焊料Sn-Ag-Cu等合金在湿热海洋大气中的腐蚀和失效机制研究。

 

不同冷却速率下的Sn-Ag-Cu合金焊料在3.5%NaCl溶液室温下的极化行为

 

 

原始焊材在3.5%NaCl溶液室温下浸泡后的表面产物形貌