采用慢应变速率拉伸试验研究了X90管线钢(母材)及焊缝在空气和近中性NS4溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明: 试验钢母材和焊缝在近中性NS4溶液中具有一定的SCC敏感性, 且焊缝的敏感性高于母材的, 主要表现为塑性损失; 母材及焊缝在空气中的拉伸断口表现为典型的韧窝微孔型韧性断裂, 在NS4溶液中表现为混合断裂特征。
所属栏目
材料性能及其应用西安石油大学全日制硕士研究生创新基金资助项目(2014cx130533)。
收稿日期
2015/3/102015/12/10
作者单位
杨宝:西安石油大学材料科学与工程学院, 西安 710065
许天旱:西安石油大学材料科学与工程学院, 西安 710065
王党会:西安石油大学材料科学与工程学院, 西安 710065
备注
杨宝(1988-), 男, 陕西咸阳人, 硕士研究生。
引用该论文:
YANG Bao,XU Tian-han,WANG Dang-hui.Stress Corrosion Cracking Behavior of X90 Pipeline Steel and Weld in Air and Near-neutral NS4 Solution[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(3):78~81
杨宝,许天旱,王党会.X90管线钢及焊缝在空气和近中性NS4溶液中的应力腐蚀开裂行为[J].机械工程材料,2016,40(3):78~81
参考文献
【1】
王晓香.当前管线钢研发的几个热点问题[J].焊管, 2014, 37(4): 5-13.
【2】
李鹤林, 吉玲康.西气东输二线高强韧性焊管及保障管道安全运行的关键技术[J].世界钢铁, 2009(1): 56-64.
【3】
郑磊, 高珊. The development of high performance pipeline steel in China[C]//北京管线钢国际研讨会论文集.北京: 中国石油学会储运委员会, 2008:95-111.
【4】
夏佃秀, 王学林, 李秀程, 等.X90级别第三代管线钢的力学性能与组织特征[J].金属学报, 2013, 49(3): 271-276.
【5】
SUN X J, LI Z D, YONG Q L, et al. Third generation high strength low alloy steels with improved toughness[J].Sci China Technol Sci, 2012,55(7): 1797-1805.
【6】
聂文金, 尚成嘉, 关海龙, 等.铁素体/贝氏体(F/B)双相钢组织调控及其抗变形行为分析[J].金属学报, 2012, 48(3): 298-306.
【7】
聂文金, 尚成嘉, 由洋, 等. 抗变形X100管线钢模拟焊接热影响区的组织与韧性研究[J].金属学报, 2012, 48(7): 797-806.
【8】
NIE W J, WANG X M, WU S J, et al. Stress-strain behavior of multi-phase high performance structural steel[J]. Sci China Technol Sci, 2012, 55(7):1791-1796.
【9】
尚成嘉.第三代低合金钢研究进展——面向石油工业用钢的基础与应用研究[C]//石油天然气用高性能钢技术论坛——油气开采、储运的战略需求对钢铁材料的新挑战会议论文集.北京: 中国金属学会, 2011: 55.
【10】
KUMAR A, SINGH S B, RAY K K. Influence of bainite/martensite-content on the tensile properties of low carbon dual-phase steels[J].Mater Sci Eng, 2008,474(1): 270-282.
【11】
MANFREDI C, OTEGUI J L.Failures by SCC in buried pipelines[J]. Eng Fail Anal,2002,9(5):495-509.
【12】
ARAFIN M A, SZPUNAR J A. An new understanding of intergranular stress corrosion cracking resistance of pipeline steel through grain boundary character and crystallographic texture studies[J].Corros Sci,2009,51(1):119-128.
【13】
程远, 俞宏英, 王莹, 等.应变速率对X80管线钢应力腐蚀的影响[J].材料工程, 2013(3): 77-82.
【14】
郏义征, 李辉, 胡楠楠, 等.外加阴极电位对X100管线钢近中性pH值应力腐蚀开裂行为的影响[J].四川大学学报, 2013, 45(4): 186-191.
【15】
程远, 俞宏英, 王莹, 等.外加电位对X80钢在南雄土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响[J].腐蚀与防护, 2013, 34(1): 13-17.
【16】
陈旭, 吴明, 何川, 等.外加电位对X80钢及其焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中SCC行为的影响[J].金属学报, 2010, 46(8): 951-958.
【17】
KENTIH P J. Gas pipeline failures: australian experience[J].Corrosion Engineering,Science and Technology, 1985,20(3):139-146.
【18】
CHENG Y F. Fundamentals of hydrogen evolution reaction and its implications on near-neutral pH stress corrosion cracking of pipelines[J]. Electrochimica Acta,2007,52(7): 2661-2667.
【19】
LU B T,SONG F M, GAO M, et al. Crack growth model for pipelines exposed to concentrated carbonate-bicarbonate solution with high pH[J].Corros Sci,2010,52(12):4064-4072.
【20】
LI M C, CENG Y F. Corrosion of the stressed pipe steel in carbonate-bicarbonate solution studied by scanning localized electrochemical impedance spectroscopy[J]. Electrochim Acta, 2008,53(6):2831-2836.
【21】
HE D X,CHEN W,LUO J L.Effect of cathodic potential on hydrogen content in a pipeline steel exposed to NS4 near-neutral pH soil solution[J].Corrosion,2004,60(80):778-786.
【22】
GONZALEZ-RODRIGUEZ J G,CASALES M, SALINAS- BRAVO V M, et al. Effect of microstructure on the stress corrosion cracking of X-80 pipeline steel in diluted sodium bicarbonate solutions[J].Corrosion,2002,58(7):584-590.
【23】
PARK J J, PYUN S I, NA K H, et al. Effect of passivity of the oxide film on low-pH stress corrosion cracking of API 5L X-65 pipeline steel in bicarbonate solution [J].Corrosion,2002,58(4):329-336.
【24】
PARKINS R N, BLANCHARD W K, DELANTY B S. Transgranular stress corrosion cracking of high-pressure pipe lines in contact with solutions of near neutral pH[J]. Corrosion,1994,50(5):394-408.
【25】
杨东平, 胥聪敏, 罗金恒,等.0.8设计系数用X80管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂行为[J].材料工程, 2015, 43(1): 1-5.
【26】
束德林, 凤仪.工程材料力学性能[M].北京: 机械工业出版社, 2005.
【27】
罗洁, 郭正洪, 戎咏华,等.先进高强度钢氢脆的研究进展[J].机械工程材料, 2015, 39(8): 1-9.