骆 鸿 河海大学力学与材料学院

 

    研究背景

 

    双相不锈钢是指在不锈钢中既含有奥氏体又含有铁素体组织的不锈钢品种。因而其性能兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢相比双相不锈钢的韧性高、脆性转变温度低、耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，且保留了铁素体不锈钢的热导率高、线膨胀系数小、具有超塑性等某些特点；而与奥氏体不锈钢相比，则其强度较高，特别是屈服强度显著提高，且耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能都有明显的改善。由于双相不锈钢有诸多的优异性能，因而在石油、化工、油气等领域得到了广泛应用。

 

    早在20世纪70年代双相不锈钢就开始在西方国家的石油化工行业得到广泛的使用。近10年来，双相不锈钢在石油化工领域的应用显著增加，尤其是超级双相不锈钢的问世更拓宽了这类钢的应用范围。尽管双相不锈钢有多年的使用经验和理论基础，但在石油化工行业，如加氢系统中尚未建立起安全可靠的使用条件。事实上随着服役时间的延长，双相不锈钢也逐渐暴露出一系列的问题。随着我国石油天然气工业勘探开发的发展，近年来，潮湿硫化氢环境下使用设备及管道的腐蚀、氢致开裂/台阶状开裂、硫化氢应力腐蚀开裂（SSCC）等事故率有不断上升的趋势。

 

    本文通过电化学充氢实验方法和局部交流阻抗实验方法研究双相不锈钢在电化学充氢条件下的有关氢扩散参数；表面微小缺陷与氢渗透、氢析过程、局部电化学阻抗变化的联系。本文的研究对于双相不锈钢在石油化工应用过程中有关H2S、加氢系统等氢环境中可以更好的解释氢对于材料力学性能和抗腐蚀性能的影响。这对于双相不锈钢在国内石油化工领域尽快的扩大推广应用具有重要的参考意义。