在最近的一项研究发表在杂志上前沿的材料亚博网站下载,瑞典研究人员调查的敏感性产品超级双相不锈钢(SDSS)统一数字系统(”)代码SDSS爹妈S32750测试条件下相同的自然环境和没有模拟热老化。
研究:超级双相不锈钢的疲劳行为暴露在天然海水阴极保护。图片来源:Maxx-Studio / Shutterstock.com
超级双相不锈钢
超级双相不锈钢(sdss)是用于海上功能和显著的韧性、强度和耐蚀性。SDSS的显微组织由铁素体和奥氏体等量的混合物。对于海上应用程序,sdss经常与碳钢混合,由于它们受到阴极保护(CP)。CP时也可以用来保护SDSS操作温度高于最大允许温度使用合金在海水中。
32750 SDSS合金微观结构的爹妈(一)细管SDSS 1,(B)薄板SDSS 2,(C)厚板SDSS 3。铁素体相出现在深灰色和浅灰色奥氏体阶段。图片来源:Vucko F et al .,前沿的材料亚博网站下载
略微减少SDSS腐蚀电位是有益的,因为它减少了不锈钢被动的风险分解和阳极网站的形成,如裂缝。然而,一些失败已报告在水下应用程序由于阴极保护,最终导致致应力开裂(HISC)。
本研究旨在考察SDSS的疲劳行为UNS S32750在海水和CP。他们也决定晶粒尺寸的影响,表面缺陷,负载电压、温度和频率对钢的疲劳寿命和材料的行为。此外,研究人员还研究了材料的微观结构的变化,当通过轨道焊接制造。
方法
三个sdd样本研究奥氏体间距选择不同。样本的选择过程是基于直线截距法来源于冶金标准实践。第一个示例是SDSS 1、SDSS 4管高度较低的奥氏体间距。第二次是SDSS 2薄板中间奥氏体间距,第三是SDSS 3厚板大的奥氏体间距。
在这项研究中,四点弯曲被用来执行原位疲劳试验,并进行了实验,没有CP。额外的测试进行了温度80±1°C,和一个疲劳曲线绘制使用12个样品。
研究人员开发了一个钛罐进行疲劳实验下的海水。坦克的反电极是钛制成的混合金属氧化物(TiMMO)和外水箱避免氯化。天然海水湾的布雷斯特是用来填补坦克,和海水循环执行更新坦克的总量。此外,生物活性天然海水也保持在实验。
研究人员测试了标本没有额外的表面处理,但加工处理进行控制级的形状。他们进行了热解吸分析(TDA)氢量化,和扫描电子显微镜是用来检查后的断裂表面和截面疲劳测试。TDA是用来测量氢量化pre-charging SDSS样本1到30天后在温度20°C和80°C。
合金的机械强度降低,温度的增加,振幅强度归一化计算中得到准确的结果。
app亚博体育设备进行四点弯曲疲劳试验与CP天然海水。图片来源:Vucko, F et al .,前沿的材料亚博网站下载
结果
结果表明,氢含量增加,充电时间但稳定在特定阶段的实验。
与没有CP,疲劳试验结果表明,浸在海水中并不影响疲劳性能。此外,这些研究结果类似于先前的研究进行疲劳性能。
实验确定测试温度的影响表明,疲劳寿命降低在80°C与结果相比20°C。SDSS 3大奥氏体含量最少的抗疲劳强度,而SDSS 1和2大奥氏体间距也有类似的结果。
标本的疲劳性能测试在CP受到应力集中的影响。然而,疲劳性能在CP高于开路电位((OCP)等价的切口深度,这表明氢添加了对SDSS的疲劳性能产生巨大的影响。
焊接试样的疲劳性能低于样品测试没有轨道焊接。焊接试样的疲劳寿命是在CP高于(OCP。此外,系统故障发生在所有的样品测试焊趾由于微观结构修改和应力集中。
比较疲劳的生活SDSS 1(一)在空气和海水在自然(OCP(B)在(OCP和CP−1100 mV /带宽。跳动(> 1 m周期)是由箭头表示。图片来源:Vucko F et al .,前沿的材料亚博网站下载
结论
研究评估爹妈S32750不锈钢的疲劳性能在空气和海水自然也没有CP。结果表明,SDSS抗氢脆,但关键工程考试需要可靠的海上应用程序。
源
Vucko F。,Ringot, G., Thierry, D., & Larché, N. Fatigue behavior of super duplex stainless steel exposed in natural seawater under cathodic protection.前沿的材料亚博网站下载,26岁。https://www.frontiersin.org/yabo214articles/10.3389/fmats.2022.826189/full
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