1、應(yīng)力腐蝕是石油化工設(shè)備、石油天然氣管道腐蝕破壞的重要形式,是一種危害性極大的脆性斷裂破壞,往往是在沒有明顯預(yù)兆的情況下,突然發(fā)生管道的災(zāi)難性破壞,其后果極其嚴(yán)重,給工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。
　　 本文選用X80管線鋼及焊接接頭,采用超聲表面滾壓加工(USRP)處理方法對(duì)其進(jìn)行表面加工,利用金相顯微鏡、微觀硬度測(cè)試、透射電鏡等試驗(yàn)方法對(duì)USRP處理后的試樣表面進(jìn)行表征,并分析試樣表面的微觀結(jié)構(gòu)和組織性能:通過電化學(xué)測(cè)試、慢應(yīng)

2、變速率拉伸試驗(yàn)(SSRT)、掃描電鏡等試驗(yàn)方法,研究模擬土壤溶液介質(zhì)中USRP處理對(duì)X80管線鋼及焊接接頭應(yīng)力腐蝕行為的影響規(guī)律。結(jié)果表明:
　　 (1)超聲表面滾壓加工處理能改善管線鋼表層性能。經(jīng)過USRP處理之后,X80管線鋼及焊接接頭表層晶粒細(xì)化,表層晶粒尺寸達(dá)到了200nm左右,在材料表面形成了塑性流變層,表面粗糙度顯著降低,而且處理后母材與焊縫表層的硬度相對(duì)于基體組織的硬度提高了近一倍,并且沿厚度方向呈現(xiàn)梯度分布。

3、r>　　 (2)超聲表面滾壓加工處理能夠改善材料的耐電化學(xué)腐蝕性能。通過動(dòng)電位極化曲線的測(cè)試,USRP處理后母材及焊縫的自腐蝕電位均有所提高,自腐蝕電流密度均明顯降低,耐腐蝕性能得到明顯改善。
　　 (3)X80管線鋼及焊接接頭在高pH值溶液中的應(yīng)力腐蝕機(jī)理主要是陽(yáng)極溶解與膜破裂機(jī)制,斷裂形式為沿晶斷裂;而在近中性溶液中的應(yīng)力腐蝕機(jī)理為陽(yáng)極溶解與氫致開裂機(jī)制混合,斷裂形式為穿晶斷裂。
　　 (4)超聲表面滾壓加工處理能

4、夠顯著改善材料的耐應(yīng)力腐蝕性能。經(jīng)過USRP處理之后,表面會(huì)形成一定厚度的塑性流變層,晶界的體積分?jǐn)?shù)增高。在高pH值溶液中,使Ni、Cr、Mo等元素的分布更加均勻,有利于表面鈍化膜的形成,并且形成的鈍化膜更加致密;在近中性溶液中,在裂紋起裂和擴(kuò)展階段會(huì)受到更大的阻力,需要消耗更大的能量,表面強(qiáng)化層可以阻止氫向金屬內(nèi)部擴(kuò)展,表面殘余壓應(yīng)力的存在會(huì)降低裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力。通過SSRT試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)USRP處理之后,試樣的應(yīng)變量、抗應(yīng)力腐蝕斷