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【簡(jiǎn)介】
40Cr鋼在海水中抗應(yīng)力腐蝕的快速評(píng)價(jià)
安麗娟1,2,3，李慶芬1，趙永韜2,3
（1．哈爾濱工程大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001；2．海洋腐蝕與防護(hù)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島266071；3．中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所，河南洛陽(yáng)471039）
[摘要]采用慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)(SSRT)，對(duì)40Cr鋼在海水中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并結(jié)合快慢掃描極化及電化學(xué)噪聲監(jiān)測(cè)對(duì)其在海水中的腐蝕行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明：40Cr鋼回火后含有粒狀滲碳體，在海水中SCC敏感性很小，即在海水中具有較強(qiáng)的抗應(yīng)力腐蝕能力，噪聲電阻倒數(shù)1/Rn的變化與拉伸試樣的不同階段能夠很好地吻合；40Cr鋼在海水中宏觀上具有纖維區(qū)、放射區(qū)，微觀上主要是韌窩形貌的韌性斷裂特征。
[關(guān)鍵詞]應(yīng)力腐蝕；40Cr鋼；海水；慢應(yīng)變速率拉伸；快慢掃描極化；電化學(xué)噪聲
[中圖分類(lèi)號(hào)] TG172.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1001 - 1560( 2011) 01- 0019- 03
0前 言
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂( SCC)是金屬構(gòu)件常見(jiàn)的失效形式，而且是在構(gòu)件幾乎沒(méi)有宏觀塑性變形下發(fā)生。這種失效難以預(yù)測(cè)，危害性很大[1,2]。慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)( SSRT)是用來(lái)快速評(píng)價(jià)抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂材料-環(huán)境體系SCC敏感性的實(shí)驗(yàn)室方法[3]。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以將實(shí)際用材與使用工況直接結(jié)合，快速、準(zhǔn)確地評(píng)估其性能。在高強(qiáng)度碳鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂中，應(yīng)用電化學(xué)噪聲測(cè)量可監(jiān)測(cè)材料應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的發(fā)生過(guò)程，并且還可反映不同材料的應(yīng)力腐蝕機(jī)理[4]。
本工作采用SSRT對(duì)40Cr高強(qiáng)鋼以1.36×10-6s-1應(yīng)變速率于海水中應(yīng)力腐蝕的敏感性進(jìn)行快速評(píng)價(jià)，并利用動(dòng)電位掃描、電化學(xué)噪聲(ECN)技術(shù)對(duì)其在海水中的腐蝕行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)；最后采用掃描電鏡( SEM)對(duì)拉伸試樣的斷口進(jìn)行形貌觀察分析，進(jìn)一步證實(shí)了40Cr鋼在海水中具有良好的抗SCC性能。
1試驗(yàn)
1.1 基材熱處理
試驗(yàn)用基材為40Cr鋼，其顯微組織見(jiàn)圖1。由圖1可知，40Cr鋼的顯微組織是回火索氏體，其中鐵素體已完全失去淬火馬氏體的形貌特征，而碳化物（主要為滲
碳體）為顆粒狀，屬于粒狀珠光體。由于粒狀滲碳體對(duì)鐵素體基體沒(méi)有切割作用，鐵素體基體在高溫回火時(shí)可得到充分的回復(fù)和再結(jié)晶，故此回火索氏體具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和抗應(yīng)力腐蝕性能。
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