304L不銹鋼管在3種溶液環(huán)境中的斷后延伸率均低于空拉后的延伸率，這說明材料在溶液中表現(xiàn)出一定的應(yīng)力腐蝕敏感性�？绽c1000m的延伸率接近且相對(duì)較高,0m與2000m的延伸率較接近且相對(duì)較低,說明深海與淺海環(huán)境均可以提高SCC。1000m的延伸率高于2000m,是由于前者壓力較低，氯離子對(duì)鈍化膜的破壞作用小。另外,隨著模擬深度的增大,材料的斷裂強(qiáng)度也依次上升,說明靜水壓力的存在會(huì)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),致使材料強(qiáng)化。為了量化304L不銹鋼管在模擬環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕敏感性,采用延伸率損失系數(shù)Iδ和斷面收縮率損失系數(shù)Iψ作為SCC敏感性指標(biāo):Iδ=(1-δs/δ0)×100％;Iψ=(1-ψs/ψ0)×100％。其中δs與δ0分別代表溶液與空氣中的延伸率,ψs與ψ0分別代表溶液與空氣中的斷面收縮率。圖為Iδ與Iψ的計(jì)算結(jié)果,0m與2000m下的SCC敏感性比較接近且均大于1000m,表明前兩種環(huán)境中相對(duì)容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。
4種304L不銹鋼管試樣拉伸完畢后,斷口附近均呈現(xiàn)明顯的頸縮現(xiàn)象，304L不銹鋼管的斷口均有不同程度的韌窩,顯示出韌性斷裂的特征。其中1000m條件下的斷口與空拉后的斷口非常相似,韌窩均勻細(xì)小且伴隨大量微孔洞,呈現(xiàn)典型的韌窩-微孔型韌性斷裂。0m條件下的斷口以淺韌窩為主，相比空氣中表現(xiàn)出一定的應(yīng)力腐蝕敏感性，而2000m條件下的斷口相對(duì)平整,韌窩較少,且局部伴隨著少量微孔洞,出現(xiàn)了河流狀的脆性斷裂形貌特征。圖是304L不銹鋼管在不同模擬環(huán)境中SSRT實(shí)驗(yàn)后的側(cè)面裂紋。淺海條件下側(cè)面形貌出現(xiàn)了微裂紋、點(diǎn)蝕及其引起的裂紋等特征;深海條件下側(cè)面無明顯的點(diǎn)蝕,主要為細(xì)長(zhǎng)平直的獨(dú)立裂紋,且裂紋擴(kuò)展方向與外加拉應(yīng)力方向垂直。圖9b中的裂紋沒有曲折狀的沿晶斷裂特征,主要是直線拓展,因此可以判定304L不銹鋼管在模擬海水環(huán)境中發(fā)生的是應(yīng)力腐蝕穿晶斷裂。
|
