FV520B不銹鋼具有優(yōu)良的耐蝕性、焊接性能和力學(xué)性能,作為透平壓縮機(jī)葉輪材料廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè),但是在壓縮機(jī)服役過(guò)程中依然出現(xiàn)由H_2S導(dǎo)致的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、缺塊破損等現(xiàn)象。針對(duì)硫化物腐蝕,石化領(lǐng)域有利用鋁鐵合金及鋁合金涂層改善腐蝕性能,高濃度硫化物油井中采用鋁合金鉆桿進(jìn)行開(kāi)采防止硫化物應(yīng)力腐蝕的案例,所以本文以FV520B不銹鋼和減重優(yōu)勢(shì)明顯、強(qiáng)度和耐蝕性較好7075鋁合金為研究對(duì)象進(jìn)采用相同的試驗(yàn)環(huán)境和試驗(yàn)方法研究?jī)烧吒g行為并進(jìn)行對(duì)比,為葉輪材料選擇提供數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。采用電化學(xué)測(cè)試和慢拉伸實(shí)驗(yàn)研究了FV520B不銹鋼的腐蝕行為,電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明在硫化物環(huán)境下FV520B不銹鋼腐蝕速度加快,鈍化膜厚度先增加后減少,發(fā)生點(diǎn)蝕后鈍化膜無(wú)法修復(fù)。慢拉伸實(shí)驗(yàn)表明硫化物環(huán)境下FV520B性能出現(xiàn)衰減,應(yīng)力腐蝕敏感性增大,應(yīng)力腐蝕敏感性隨FV520B不銹鋼強(qiáng)度等級(jí)提高而增大。斷口形貌出現(xiàn)脆性轉(zhuǎn)變,隨FV520B不銹鋼強(qiáng)度提高斷口二次裂紋增多。為確定7075鋁合金作為葉輪材料合理的工作溫度,采用慢拉伸研究了7075鋁合金高溫性能,結(jié)果顯示在120℃和160℃間性能開(kāi)始出現(xiàn)衰減,衰減程度與時(shí)效工藝有關(guān),不同時(shí)效工藝后強(qiáng)化相含量不同,強(qiáng)化析出量越多衰減程度越低。采用電化學(xué)實(shí)驗(yàn)法和慢拉伸法研究了不同時(shí)效處理的7075鋁合金應(yīng)力腐蝕行為。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明不同時(shí)效工藝處理后的鋁合金在NACE A溶液中腐蝕速率T6T7RRA,通入H_2S后三者腐蝕速率相近,H_2S加速陽(yáng)極相溶解,并在表面形成鈍化膜使腐蝕趨于均勻。慢拉伸實(shí)驗(yàn)表明H_2S環(huán)境下時(shí)效制度造成的拉伸性能差異低于氬氣環(huán)境,應(yīng)力腐蝕敏感性RRAT7T6。拉伸斷口形貌顯示,H_2S環(huán)境下三種時(shí)效制度斷口出現(xiàn)韌窩減少脆性轉(zhuǎn)變傾向,T6時(shí)效為準(zhǔn)解理和韌窩混合斷口,T7為沿晶開(kāi)裂與韌窩混合斷口,RRA為準(zhǔn)解理和沿晶開(kāi)裂混合斷口。斷口形貌受裂紋擴(kuò)展路徑控制,取決于析出相的分布。慢拉伸實(shí)驗(yàn)顯示FV520B不銹鋼應(yīng)力腐蝕敏感性高于7075鋁合金,敏感性差異與組織結(jié)構(gòu),表鈍化膜和腐蝕過(guò)程等因素有密切關(guān)系。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE65;TQ051.21;TG174.4
【部分圖文】：

表 2.1 FV520B 不銹鋼化學(xué)成分Tab. 2.1 Chemical composition of FV520B stainless steelsC Mn Si Cr Ni Mo Cu Nb Fe≤0.07 ≤1.00 ≤0.7 13-14.5 5-6 1.3-1.8 1.3-1.8 0.25-0.45 Bal表 2.2 7075 鋁合金化學(xué)成分Tab. 2.2 Chemical composition of 7075 aluminum alloysZn Mg Cu Si Fe Mn Ti Cr Al5.91 2.4 1.5 0.09 0.17 0.03 0.01 0.18 Bal.馬氏體不銹鋼強(qiáng)度等級(jí)由相關(guān)原料提供企業(yè)通過(guò)時(shí)效處理調(diào)節(jié)，試樣包含 620，800MPa 三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，通過(guò)改變馬氏體密度，殘余奧氏體含量和碳化物沉淀相調(diào)節(jié)強(qiáng)圖 2.1 a 所示為 FV520B 馬氏體不銹鋼組織，b 為 7075 鋁合金組織。

第 2 章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法備B 拉伸試樣速率拉伸法釆用緊湊拉伸試樣，試樣尺寸如圖 2.2 所示。FV520B割，多余量銑削少余量車削方式加工，目的是減少機(jī)械加工帶來(lái)采用 400#、600#、800#、1000#、1500#的金相砂紙 2000#拋光膏逐后用丙酮進(jìn)行超聲清洗，烘干后備用。

圖 2.2 FV520B 慢拉伸試樣Fig. 2.2 Slow strain rate tensile test specimen of FV520B2 7075 鋁合金拉伸試樣7075 鋁合金試樣基于 NACE 標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。7075 鋁合金采用線切割和車削加工，時(shí)效處理后分別采用 400#、600#、800#、1000#、15砂紙 2000#拋光膏逐級(jí)拋光標(biāo)距部分，拋光后用丙酮進(jìn)行超聲清洗，烘干后備用
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本文編號(hào)：2894502