駱 鴻 河海大學力學與材料學院

 

    研究背景

 

    雙相不銹鋼是指在不銹鋼中既含有奧氏體又含有鐵素體組織的不銹鋼品種。因而其性能兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點。與鐵素體不銹鋼相比雙相不銹鋼的韌性高、脆性轉變溫度低、耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，且保留了鐵素體不銹鋼的熱導率高、線膨脹系數小、具有超塑性等某些特點；而與奧氏體不銹鋼相比，則其強度較高，特別是屈服強度顯著提高，且耐晶間腐蝕、耐應力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能都有明顯的改善。由于雙相不銹鋼有諸多的優異性能，因而在石油、化工、油氣等領域得到了廣泛應用。

 

    早在20世紀70年代雙相不銹鋼就開始在西方國家的石油化工行業得到廣泛的使用。近10年來，雙相不銹鋼在石油化工領域的應用顯著增加，尤其是超級雙相不銹鋼的問世更拓寬了這類鋼的應用范圍。盡管雙相不銹鋼有多年的使用經驗和理論基礎，但在石油化工行業，如加氫系統中尚未建立起安全可靠的使用條件。事實上隨著服役時間的延長，雙相不銹鋼也逐漸暴露出一系列的問題。隨著我國石油天然氣工業勘探開發的發展，近年來，潮濕硫化氫環境下使用設備及管道的腐蝕、氫致開裂/臺階狀開裂、硫化氫應力腐蝕開裂（SSCC）等事故率有不斷上升的趨勢。

 

    本文通過電化學充氫實驗方法和局部交流阻抗實驗方法研究雙相不銹鋼在電化學充氫條件下的有關氫擴散參數；表面微小缺陷與氫滲透、氫析過程、局部電化學阻抗變化的聯系。本文的研究對于雙相不銹鋼在石油化工應用過程中有關H2S、加氫系統等氫環境中可以更好的解釋氫對于材料力學性能和抗腐蝕性能的影響。這對于雙相不銹鋼在國內石油化工領域盡快的擴大推廣應用具有重要的參考意義。